基于一维运动波理论的坡面汇流和沟道汇流数学模型研究

一维运动波理论常用于坡面汇流和沟道汇流的模拟,根据坡面汇流和沟道汇流的特点,采用不同形式的运动波控制方程组来分别描述坡面汇流和沟道汇流过程。采用Mac Cormack格式开发了坡面汇流模型,采用线性离散和非线性离散的显式有限差分格式开发了沟道汇流模型,通过3个典型的算例对各模型进行了验证。验证结果表明,开发的沟道汇流模型是成功的;空间步长的尺度对数值解精度有较大影响,步长越小,数值解精度越高;在沟道汇流模型中,线性求解和迭代求解两种方法的计算结果基本一致。     

基于LH-OAT与变异系数法的汇流模型参数敏感性分析

为分析汇流模型参数对洪水模拟效果的影响,提高模型参数率定的精确性,以山西省洪水预报系统中的纳什瞬时单位线汇流模型为研究对象,运用LH-OAT法对汇流模型参数进行定向改变,分析确定汇流模型参数在不同等级洪水、不同流域、不同目标函数中的敏感性,再基于变异系数法确定汇流模型参数综合敏感性系数。研究表明,纳什瞬时单位线汇流模型参数敏感性会随着洪水等级、流域特征、目标函数的不同而改变,且汇流模型参数的敏感性仅与目标函数洪峰误差PE、洪峰流量Q_(mi)有关,与其他的目标函数无关;C_1与C_2这2个汇流模型参数综合敏感性系数分别为0.58、0.42,均为敏感性参数,且C_2的敏感性大于C_1。     

北京市管网排水流域雨洪模型研究

本文针对北京市管网排水地区特点,将流域简化戎完全不透水铺面和透水铺面来模拟地表净雨过程.降雨损失计算主要考虑雨期蒸发、洼地蓄水和土壤下渗。地面洼地蓄水随次降雨量增加而逐步累积至流域最大洼蓄量,可用林斯莱公式描述;下渗仅发生于透水面积,采用霍顿下渗公式计算。在汇流计算中,分地面汇流和管网汇流两个阶段。地面汇流是根据地面集流时间采用线性水库模型模拟;模型管网汇流采用一般水库调蓄演算方法。通过对地处市区的太平湖流域雨洪过程模拟和验证结果表明,这一模型对北京市管网排水流域是适用的。     

基于动力网络的分布式运动波汇流模型

在传统的运动波汇流模型基础上，建立了基于动力网络的分布式运动波汇流模型。该模型将分布式水文模型中的产流单元与河网组合建立成无尺度网络模型，汇流计算分成节点汇流与网络汇流两阶段完成，根据积水面积的不同分成坡面汇流与河道汇流。应用结果表明：所建模型的汇流汁算更加接近流域的实际汇流过程，理论更合理，并充分利用了DEM所提供的地形地貌信息，模拟效果较好。     

白水峪水库入库洪水预报模型及应用

介绍了白水峪水库产流、汇流计算模型,计算采用汇流单位线的模糊综合决策方法,并对洪水预报误差进行了综合评判。     

等流时线、单位线方法概论

一、序言(一)流域汇流中坡面与河槽汇流对出流的影响流域汇流包括坡面与河网汇流两个阶段。地面积水以后,经过坡面汇流阶段成为进入河网的入流,或称之为总入流。某一个时段内坡面上的浮雨,经过坡面汇流阶段的调蓄,要分几个时段进入河网,这就是径流的第一次分配。实际上,由于在坡面汇流阶段伴     

流域汇流理论与计算方法的若干进展与评论

从流域地貌瞬时单位线、地下水汇流及河流－流域模型三个方面，总结了近２０年来流域汇流理论与计算方法，着重介绍了国内外研究的若干进展，并作了简要评论。     

马斯京贡模型连续演算积分解及其应用

一、前言 1981年,我所洪水研究室提出一般性产流计算模型,并以马斯京贡模型连续演算积分解作为相应的汇流计算模型。采用这种模型,基于以下考虑:第一,目前流域汇流大多采用单位线(瞬时单位线或经验单位线),河道汇流则多采用马斯京贡模型有限差解,两者似无联系。但从汇流概念出发,即使是小流域(除经典的坡面流外)也总归有一条相当于干流的河道。当把流域视为一个整体(系统)时,可以不要求区分流域或河道,而笼统地采用单位线模型。这说明,实践中已经把流域与河道汇流计算联系在一起了。因此,对流域与河道分别采用上述两种似不相     

《地表径流过程的数学模拟》已出版

本书介绍地表径流数学模拟方法,下渗模拟,以及作者建立的流域产流计算数学模型,重点阐述水文学模型与简化的水力学模型及其间相互关系。在详细介绍线性水文系统理论的同时,剖析了现行各种汇流计算数学模型间的关系,并对非线性汇流问题进行了讨论。本书还介绍了80年代发展起来的地貌瞬时单     

论流域汇流的数学模型(第一部分 线性模型)

本文分线性与非线性两部分论述流域汇流的数学模型.在这第一部分线性模型中,主要提出并回答了线性汇流一般性微分方程式的初值问题;论述了瞬时单位线的分类;提出了可以消除负脉冲的马斯京贡(Muskingum)型模型的积分解;给出了纳希(Nash)瞬时单位线的(包括n为整数与非整数)和马斯京贡型三参数瞬时单位线的时段汇流曲线转换公式等.对纳希瞬时单位线的若干特性作了分析和讨论.     

洪流汇流模型的若干进展和展望

针对海河流域出现河道干涸的新情况及现行各类河道汇流模型均不能计及河道汇流入渗问题,提出了一般性河道汇流模型.又针对汇流面积分配特殊性和汇流非线性,提出了变动等流时汇流模型.此外,对现行圣维南不稳定流的运行方程,尚未体现洪水位变率的影响,展望了对该运行方程的改进和探讨.     

产汇流联合模型法分割地面地下径流

产汇流联合模型法分割地面地下径流是在地下径流汇流的水力学基础上,考虑了非线性影响,提出将产汇流计算有机地连为一体的产汇流联合计算模型,用于分割地面、地下径流。该模型是由(1)流域产流计算。(2)地下径流过程计算。(3)地面地下径流分割三部分所组成,并分别进行了介绍。文中还应用了浙江姜湾径流实验的高坞实验溪1977年实测的13次洪水的总径流和地面径流资料,对该模型进行了检验,证明此模型用于分割地面地下径流,结果是令人满意的。     

DWSM模型产汇流模块的原理及应用

DWSM(Dynamic Watershed Simulation Model)以坡面为基本计算单元,在结构上属于分布式松散耦合型流域模型,适合模拟单次降雨或暴雨事件.现主要介绍了DWSM模型产汇流模块的原理、结构,河网汇流顺序和存储规则等,并把该模型应用于北京市温榆河东沙河流域的实测降雨产汇流模拟,结果表明该模型对洪峰的模拟相对误差在9%以内,能满足洪水模拟的精度要求.     

水文预报中系统响应汇流模型的应用研究

将伽马非正交函数族和勒让德正交函数族作为系统响应函数,以此建立地面径流汇流预报模型,同时,为进一步比较模型计算结果的优劣,还选用了纳西瞬时单位线汇流模型与之进行对比分析,并对王英水库2005年的4次洪水过程进行了预报试验。结果表明,选择的3种汇流模型中,纳西瞬时单位线汇流模型的试验效果最好,其次是伽马函数族汇流模型,最后是勒让德函数族汇流模型,其平均确定性系数分别为85.54%,83.86%,80.97%。     

分布式水文模型EasyDHM(Ⅰ):理论方法

介绍了自主开发的分布式水文模型EasyDHM的空间单元离散方式、主要理论模块以及相应的模型软件系统MWEasyDHM。EasyDHM的空间离散采用通用子流域划分算法,很大程度上扩展了分布式水文模型的通用性。同时,它支持多种产汇流算法,还支持用户对主要产汇流参数的敏感性分析和参数优化,以优化模型模拟效果。     

基于马斯京根法的分布式水文模型求解栅格汇流次序

分布式水文模型能充分考虑下垫面条件的不均匀性及空间尺度相耦合性,已成为目前流域水文模型研究的热点.基于栅格的流域分布式水文模型是常建的模型,其核心问题是栅格产流计算和汇流计算,关键技术问题之一是如何解决栅格的汇流次序.马斯京根法是分布式水文模型汇流中常用的方法之一,在计算中需要用到上游栅格本计算时段的出流,这就需要确保在计算某一栅格出流前,其所有人流栅格都已经计算过m流.该文在栅格汇流流路分析的基础上,通过栅格汇流累积矩阵建立栅格汇流人流栅格累计数统计数据,较简单地解决了这一问题,并应用于实验流域,效果较满意.     

水文模型参数的灵敏度分析

利用RSA和Sobol’两种全局灵敏度分析方法,对新安江模型中的主要产汇流参数进行了灵敏度分析,分析中采用Latin超立方采样方法,设定了模型参数的合理取值范围。参数灵敏度分析结果表明,两种方法得到的结果比较一致,流域蓄水容量是最敏感的参数,其次为汇流参数。灵敏度分析为水文模型有效的参数率定提供了技术支持。     

基于TOPMODEL的分布式水文模型应用研究

在TOPMODEL模型理论基础上，设计了一个分单元处理产流和汇流过程的分布式水文模型。该模型分单元计算地形指数和模拟产汇流过程，并通过引入Nash地貌瞬时单位线进行单元汇流演算。最后，用模型对一个流域的产汇流过程进行了模拟并和实测的径流量做了比较，结果表明此模型合理具有较高的精度。     

瞬时单位线在流域汇流计算中的改进

纳希瞬时单位线流域汇流模型经大量应用实践表明效果并不理想，演算精度不高，与洪水过程的拟合不佳。本文结合我国中小型流域的水文特点，对纳希模型从净雨输入，雨心移动及非线性汇流校正３个方面进行了改进，得到一个新的瞬时单位线流域汇流模型，经采用不同特点的雨洪资料演算表明，改进模型的演算精度有明显提高。     

太湖湖西山丘区中小流域产汇流模型研究

针对目前太湖流域大多数山丘区域缺乏水文资料且没有固定成熟的产汇流计算模式等多种问题,在地理信息系统技术基础上,利用传统的平原区产汇流计算采用的瞬时单位线,结合新安江模型的地貌单位线构建了两套模型,将其运用于太湖湖西山丘区中小流域,选取具有少量水文资料的洛阳河流域进行验证,将模拟径流与实测数据进行对比。应用结果表明:地貌单位线产汇流模型可以较好地适用于该流域的产汇流计算。