基于霍顿下渗能力曲线的流域产流计算研究

以霍顿下渗能力曲线为基础,根据产流机理,对影响流域产流的降雨强度、土壤含水量、下垫面性质等重要因子进行分析,推导出土壤含水量与土壤下渗能力和地下径流入渗率的曲线方程,进而推导出了一种以流域最大蓄水量、稳定下渗率、初始下渗率3个参数为基础的流域产流计算方法。用算例对该算法进行了检验。结果表明,此方法具有一定的物理基础,符合产流基本规律,计算精度高,可为流域产流计算提供一种新的思路。     

西部平原产汇流计算方法初步分析

此计算方法的产流部分采用下渗强度与下渗量关系曲线,结合流域下渗分配曲线;汇流部分采用经验公式推求流量.经流域验证效果较好.为西部平原水资源量估算提供一种可行的方法.     

分层超渗产流模型介绍

1979年南京水文研究所在《流域产流模型的分析》一文中,提出了一般性产流模型(一层模型)。本文在一层模型基础上,应用供水强度大于人渗强度是产流的先决条件这一概念,通过分层超渗、分层产流的方法研究流域雨洪径流及其组成。模型中以点的入渗曲线作为概化的流域人渗曲线,模型选用n次抛物线的全流域分配形式考虑流域各点入渗率在流域内的不均匀性。通过唐白河宋庄站暴雨洪水资料计算,表明模型是可行的。     

具有空间分布的超渗产流模型

基于下渗在流域上分布不均的现象和霍顿下渗公式,提出了具有空间分布的超渗产流模型。经检验,该模型对半干旱半湿润地区小流域短历时降雨产流的计算效果良好;由于其模型参数的物理意义清晰,可通过试验来确定,因此有较强的适用性。     

流域产流事件模型—论水文模型的简化

本文着重流域产流的主要环节，以流域下渗容量分配曲线与产流过程的关系为依据，吸收斯坦福流域水文模型的优点，简化总体结构，改进提高，减少模型参数，并与常规的前期影响雨量算法结合起来，建立流域产流事件模型。此模型只有４个优选参数，它克服了现有模型计算复杂和难于掌握应用等缺点，力求简便易行，能用于实际洪水预报，提高使用效果。在汉江支流丹江和洵河两个流域应用此模型，共模拟了２１年１０２次洪水，并用６年２６次洪水资料检验模型；又在汉江月河与渠江州河东林站应用此模型，它们的产流合格率均达８０％以上，经验表明，此模型简便易行，使用效果好，是值得研究推广的新模型。     

考虑土壤特性空间变异的流域产流模型

为了模拟流域产流的空间变化,本文从土壤物理学与水文学相结合的途径出发,将标定理论引入流域产流计算中,用一个反映土壤特性空间变异程度且符合对数正态分布的标定因子将流域划分单元,通过对单元下渗曲线的标定和应用,建立了一个考虑土壤特性空间变异的流域产流模型。经在两个实际流域的初步应用证明,本模型具有物理概念明确,弹性大,适应面广,能够直接模拟产流面积的变化等特点,已获得较满意的计算结果。     

格林—安普特下渗曲线的改进和应用

根据干旱地区水文、气候特征和已有资料情况,把格林—安普特(Green—Ampt)下渗曲线改进为具有流域分布特征的、考虑前期降雨对下渗影响的计算公式。经黄河中游13个小流域和试验站282次实测洪水的模拟检验以及与未改进的格林—安普特下渗曲线计算结果的比较表明:改进后的下渗曲线结构合理,符合流域自然情况,产流计算精度提高较大,外延稳定、可靠。     

山西省浑河流域产流模型的研制

以雁北地区浑河流域为对象,分析研究了该地区的水文特性,提出了一个适用于该地区的产流模型.模型详细地模拟了从降雨到产流的过程.为解决入渗空间分布不均匀问题,将开始积水时间作为随机变量处理,导出了为几次抛物线分布时的流域平均下渗公式.模型参数采用了两次优化方法,解决了因资料缺乏参数优化的困难.通过浑河顾关流域的应用获得较好的效果,这可作为华北干旱半干旱地区产流分析计算的一种较好方法.     

汾泉河平原水文模型在防洪除涝水文计算及水资源评价方面的应用

汾泉河平原水文模型设置了模拟平原区水分下渗运动特点的产流机制,运用土壤水非饱和水分运动理论模拟潜水蒸发机制,运用非线性水库模拟地下水出流机制。模型运用降雨及蒸发资料,可以模拟全年逐日河川径流过程、降雨入渗补给地下水过程、地下水出流过程、土壤植物蒸散发、潜水蒸发过程及地下水过程四方面的实测资料来检验,模型参数合理可靠。模型在淮北平原七个流域进行了扩大检验均取得了好的效果。由于模型的功能较全面,该模     

海河流域中部地区产流理论分析

流域产流计算方式的确定,直接影响着洪水预报结果和洪水分析计算结果,通过对近30年来海河流域中部地区的洪水资料进行分析,认为海河流域中部地区的流域产流方式大部分是从超渗产流开始,随着降雨的增加,下渗率逐渐减少,到达临界条件后变为稳渗,转化为蓄满产流。     

《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     

双曲正切法计算年径流均值参数的率定及应用

通过对流域不同下垫面产流特征的研究,将流域下垫面划分为若干种类,进一步确定不同种类的下垫面产流特性,并将这种产流特性应用到双曲正切模型法中,以便计算无实测资料的设计流域年径流均值。对于无实测资料的设计流域,年径流均值一般通过等值线法、双曲正切模型法或其他数学模型求得。在实际分析计算中,双曲正切模型法因参数少,计算精度高,应用的比较多。上述方法对无实测资料的设计流域合理选定模型参数,提高设计年径流均值计算精度有着重要的指导作用。     

全堵塞周期内透水砖路面的下渗-产流模型研究

采用下渗曲线扣损法对不同堵塞程度透水砖路面的场次降雨产流进行模拟，研究适用于全堵塞周期内透水砖的下渗-产流模型。结果表明：4种下渗-产流模型对不同堵塞程度透水砖产流数据拟合效果由好到差依次为Horton模型、Kostiakov模型、Green-Ampt模型、Philip模型，Horton模型可以更好地描述全堵塞周期内透水砖路面的场次降雨产流过程；透水砖堵塞程度和降雨重现期均会影响4种模型对下渗-产流过程的模拟效果，Horton模型和Kostiakov模型的模拟效果随透水砖堵塞程度增加而提高，Green-Ampt模型和Philip模型的模拟效果则随堵塞程度增加而降低；4种模型对全堵塞周期内透水砖产流过程的模拟效果均随降雨重现期增大呈现先降低后升高的趋势；基于模拟效果，引入堵塞程度和降雨强度修正Horton模型，建立了适用于不同堵塞程度透水砖路面的下渗-产流模型。     

森林坡地分布型降雨下渗数学模型研究

根据森林坡地的降雨下渗特性，利用质量、能量守恒定理，并结合坡地的地貌条件，建立了描述森林坡地饱和与非饱和带水流运动规律的二维分布型降雨下渗数学模型，采用ADI法求解模型，模拟了研究坡地的降雨下渗和产流过程，计算结果能够揭示森林坡地降雨下渗和产流过程的特点与时空分布。     

产流计算若干问题述评

该文综述了产流机制及流域产流研究的发展现状，并进行了述评，同时对常用的典型下渗率计算公式也作了评述。     

梅江流域“16.1”枯水期暴雨洪水分析

2016年1月28—29日,受极端低温天气和低层切变线共同影响,梅江流域普降大暴雨,致使梅江多数水文站点超警戒水位,成为枯水期最大洪水。经分析,该场洪水的特性与以往洪水特性不一样,表现为产流较快、产水量较大、汇流时间较短。究其原因,除了降水的因素外,由于低温冰冻引起的下渗率变小甚至不下渗,土壤未蓄满先产流等改变了原来的产流方式也是另一个原因。     

水土保持措施下的土壤入渗研究及次暴雨地表产流计算方法

从土壤水分下渗能力曲线出发，从理论和实验分析两方面说明水土保持措施下土壤入渗性能的改良作用。考虑到流域实际的下渗能力，建立了将下渗能力曲线，不稳定降雨过程和前期土壤含水量有机联系起来的流域场暴雨地表径流计算模式。     

半湿润流域蓄满超渗空间组合模型研究

半湿润流域蓄满产流与超渗产流兼有,如何区分两种不同性质的产流过程一直是水文预报的难题。基于主导性水文过程的概念,结合遥感技术与地理信息技术,采用水文学界应用广泛的CN值和地形指数指标,划分蓄满产流主导区与超渗产流主导区,提出了蓄满超渗空间组合模型。以东湾流域为例,验证了蓄满产流模型、超渗产流模型及蓄满超渗空间组合模型的模拟效果。结果表明:单一产流模型参数失真,蓄满超渗空间组合模型参数接近实际;蓄满产流与超渗产流主导区划分越精确,参数越合乎实际;蓄满超渗空间组合模型精度较高,验证期结果稳定。     

基于子流域的TOPMODEL模拟研究

 TOPMODEL是根据水文相似性——地形指数相同的栅格划分为同一产流单元进行产流计算,但是其不能考虑降雨和地形指数统计分布曲线等流域地形地貌信息的空间不均匀性。通过对流域DEM处理,建立了基于水系子流域的TOPMODEL。该模型考虑了降雨、地形指数分布曲线等空间不均匀性。将基于子流域的TOPMODEL和TOPMODEL应用在九州流域,并进行模拟比较,发现基于子流域的TOPMODEL更能反映流域的实际情况,模拟的结果更加合理。可以预测不同子流域降雨组合下的流域出口的流量过程。     

变化环境下“中华水塔”水资源及产流规律变化分析研究

受全球气候变暖的影响,“中华水塔”地区正面临着以“变暖变湿”为主的气候变化。受气候及下垫面条件的综合影响,区域水资源显著增加,各流域产流机理在空间上呈现出明显的地区差异特征。基于“中华水塔”区域1956—2020年水文气象资料,通过趋势、突变、距平等分析方法,分析其水文要素和产流规律的变化趋势、特征及相互之间影响关系。结果表明：近年来“中华水塔”区域气温显著升高,蒸发能力总体增强,区域进入丰水期,降水、径流显著增加,在同等降水径流尺度下,黄河源区产流能力有所降低,长江、澜沧江源区产流能力明显增强;气温升高、降水量持续偏丰以及流域前期影响雨量（蓄水量）增加、枯季径流比例提高、下垫面生态持水能力增强是引起区域产流规律变化、水资源量增加的主要原因。