近50年挠力河流域上游径流深变化过程及其驱动机制研究

近50年挠力河上游径流深总体上呈递减趋势,并且径流深的递减与面上降水量的递减总体上一致,但不同的时段,径流深突变较为明显,并且与面上降水量的多少出现反常现象。通过运用双累积曲线法,得出自1963年以来,研究区域面上降水量与径流深的关系发生了明显的变化,主要表征为径流系数呈减少趋势。采用径流系数差异的秩和T检验法(α=0.05,n1=7,n2=43,T=255,T1α=108.52,T2α=248.47,T>T2α>T1α),同样得出1956~1962年径流系数系列与1963~2005年径流系数系列之间不具有一致性。运用降水—径流深频率曲线分析得出,同样的降水频率下,得出1963~2005年期间比1956~1962年期间径流系数也有显著的减少。研究结果表明:①降水是径流深变化的关键驱动力;②集水区域人为活动导致土地利用/覆被的变化,是径流系数突变的重要原因之一;③自2001年起,径流深的变化主要受龙头桥水库的调节以及水稻灌溉用水量的控制。建议应当增大龙头桥水库生态环境的调水功能,严格限制宝清水文站以上水稻田的发展面积;开展坡耕地退耕还林,增加森林的保育力度。本研究方法及结论,对未来科学配置挠力河流域水资源,尤其是寻求合理的湿地水资源恢复方案,以及分析三江平原旱化过程及其原因的具有参考意义。     

APHRODITE降水数据驱动的融雪径流模拟

针对流域内气象观测站点稀少和融雪径流过程的特点,利用APHRODITE降水数据进行插值,应用日有效活动温度改进度日数;依据季节性冻土受有效活动积温影响的特点,建立有效活动积温与径流系数的关系,提高模型中融雪速率和径流系数的计算精度。结合气象、水文资料和MODIS遥感积雪产品,应用改进的融雪径流模型（SRM）对开都河流域2000年与2006年融雪期的径流进行了率定和验证模拟。改进模型在率定期和验证期的模拟结果远远优于用日平均温度作为度日数的结果。结果表明,用APHRODITE降水数据及改进的度日数和径流系数作为SRM模型参数输入,能够较好模拟开都河流域融雪径流过程,大大提高模型模拟精度。     

APHRODITE降水数据驱动的融雪径流模拟

针对流域内气象观测站点稀少和融雪径流过程的特点,利用APHRODITE降水数据进行插值,应用日有效活动温度改进度日数;依据季节性冻土受有效活动积温影响的特点,建立有效活动积温与径流系数的关系,提高模型中融雪速率和径流系数的计算精度。结合气象、水文资料和MODIS遥感积雪产品,应用改进的融雪径流模型(SRM)对开都河流域2000年与2006年融雪期的径流进行了率定和验证模拟。改进模型在率定期和验证期的模拟结果远远优于用日平均温度作为度日数的结果。结果表明,用APHRODITE降水数据及改进的度日数和径流系数作为SRM模型参数输入,能够较好模拟开都河流域融雪径流过程,大大提高模型模拟精度。     

衡水市城区降水径流分析

利用衡水市城区及周边站点降水、径流实际观测资料,分析影响城区径流的因素。计算得出城区不同强度平均径流系数,次降水径流系数多在0. 32以下,符合衡水市城区发展现状。根据城区计算的不同强度次降水量、次径流深成果,分别绘制X、Y散点图,添加趋势线并显示公式,降水径流相关关系较好,呈线性关系,遂得出降水径流P～R线性方程式,可为城区防洪排涝提供预测预报服务。     

吴起县薛岔水源地供水工程水源集水方案探讨

吴起县薛岔水源为20眼管井集水水源地,对水源地集水方式及集水管线方案进行探讨,分析认为供水工程的地下水源集水,采用2条集水干管以隧洞的形式穿越分水岭汇入集水池,再以重力输水方式输水,有效地解决了多水源管井泵供水稳流调压及能耗大,水力衔接条件不好等问题,保障了县城供水安全。     

流域植被对径流调节作用的实验研究

根据河北省邢台市西部山区两个小流域实验站的水文监测资料,研究了不同流域内的不同植被对径流的影响。分析了流域植被对径流的年内分配、径流系数、削减洪峰以及枯季径流量等的影响。结果表明,流域植被对涵养水源、调节径流量、增大枯季径流量起到重要作用。     

小口径钢筋混凝土集水沉井施工工艺研究

小口径钢筋混凝土集水沉井是一种新型的以家庭为单元的水源工程,本文扼要阐述了集水沉井的结构、施工方法以及施工中常见问题的处理措施.     

无实测资料河流逐月水量估算方法适用性研究

无实测资料河流逐月水量估算是最严格水资源管理制度考核的重要支撑。基于流域水文相似性原理和水量平衡原理,选用径流模数法、径流系数法、区域水量平衡法,研究提出其逐月水量估算适用范围和估算成果合理性分析标准。以现有水文站为假设断面,采用参证水文站资料进行假设断面水量估算,对三种方法的适用范围和估算成果合理性分析标准进行验证。结果表明,径流模数法适用于集水面积相差不超过20%情形和考虑区间蓄泄水变量情况的集水面积相差在20%至1倍之间情形;径流系数法适用于集水面积相差在20%至1.5倍之间且估算时段有洪水过程情形;区间水量平衡法适用于上下游参证水文站面积比在3倍以内情形;“两种方法相对偏差小于18%”的估算成果合理性分析标准可行。     

甘肃黄河流域已知最大洪水及时空分布研究

在搜集整理甘肃黄河流域160余年、1 718场洪水资料的基础上,分析得到甘肃黄河流域已知最大洪水记录及其外包线公式,并与世界最大洪水外包线进行对比分析,揭示洪水极值的地区分布规律和演变趋势。结果表明:当集水面积小于100 km~2时,与世界外包线接近,个别场次超过世界外包线;当流域面积大于100 km~2时,比世界外包线偏小较多;已知最大洪水主要分布在泾河水系东部、渭河水系中上游、洮河水系下游等区域;集水面积500 km~2以下河流最大洪水发生,无明显的变化趋势,集水面积500 km~2以上河流,最大洪水的发生有明显的变化趋势。为本地区设计洪水合理性检查,估算可能最大洪水,制定洪水防治方案提供科学依据。     

青海湖北岸天然草地小尺度地表径流与降水关系

利用青海湖北岸海北牧业气象试验站2006-2008年3 a观测的天然草地地表径流、土壤水分及大气降水资料, 分析了该地区降水特性、 土壤水分与地表径流的关系. 结果表明: 青海湖北岸年平均径流系数为0.16%, 地表径流主要发生在夏秋季, 径流系数夏季＞秋季＞春季, 冬季不产生径流;地表径流造成的水土流失主要集中在盛夏的7-8月, 年水土流失量主要由大降水造成. 地表径流量与降水量呈线性正相关关系, 径流量与30 min最大雨强表现为指数函数关系, 径流量与降水量和30 min最大雨强的乘积也呈线性正相关关系. 径流量的大小更多地受降水量和降水强度的共同影响, 地表径流与降水前0～20 cm的土壤水分呈明显正相关关系.     

国内外城市雨水径流水质的研究

综合国内外综合资料,对城市不同建筑材料屋面和不同路面的雨水径流水质特征进行了对比分析,阐明了影响城市雨水径流水质的三大因素,并论述了城市雨水收集利用的现实意义。     

中国日降雨空间变化对雨水径流源头总量控制的影响

为研究中国不同区域的降雨特征对径流总量控制效果的影响,利用186个气象站近30年的日降雨量资料,通过空间分析与统计计算,得到不同年径流总量控制率所对应的设计降雨量以及年均控制降雨量;结合年径流总量控制率与年均控制降雨量的关系将中国区域分为9种类型。结果表明:中国设计降雨量地域变化明显,广东、四川、广西、河北和河南等省的标准差为全国平均水平的1.5~3倍,且随年径流总量控制率的提升而增加,源头径流控制效果差异明显;南部地区径流控制效果多为"高量低率";"低量低率"区位于甘肃、宁夏等地,面积占比为9.44%,其降雨特征不适合发挥源头控制设施的效果;而最适宜发挥源头控制作用的"高量高率"区位于西南部分地区,面积占比为3.80%。     

降雨输入不确定性对分布式流域水文模拟的影响研究——以武烈河流域为例

降雨输入对分布式流域水文模拟具有重要影响。针对流域降雨资料不完整的情况,以武烈河流域为例,基于反距离加权平均法对雨量站降雨资料进行插补延长,并结合SWAT模型研究了降雨输入不确定性对分布式流域水文模拟的影响。结果表明:不同降雨输入对流域平均降雨量的影响较小,但基于气象站资料的降雨数据在降雨空间差异显著的年份会明显低估面雨量,且在夏季汛期表现更为显著;不同降雨输入对分布式流域水文模拟的影响较大;在雨量站降雨资料不完整的情况下,通过对雨量站降雨数据进行插补延长,相对于直接利用气象站降雨资料,在一定程度上可以提高径流模拟精度,满足降雨资料欠缺流域分布式水文模拟的实际需求。     

降雨径流的机制分析

根据太谷均衡实验站人工模拟降雨实验资料及收集的资料,初步分析降雨产流的全过程,对包气带土壤水分运动特征、降雨入渗的规律、径流形成的条件及降雨径流诸要素平衡,作了概略性的阐述,对降雨产流机制做了深入的分析.     

Response of a loess landslide to rainfall: observations from a field artificial rainfall experiment in Bailong River Basin,China

Rainfall-induced landslides are a significant hazard in many areas of loess-covered terrain in Northwest China. To investigate the response of a loess landslide to rainfall, a series of artificial rainfall experiments were conducted on a natural loess slope, located in the Bailong River Basin, in southern Gansu Province. The slope was instrumented to measure surface runoff, pore water pressure, soil water content, earth pressure, displacement, and rainfall. The hydrological response was also characterized by time-lapse electrical resistivity tomography. The results show that most of the rainfall infiltrated into the loess landslide, and that the pore water pressure and water content responded rapidly to simulated rainfall events. This indicates that rainfall infiltration on the loess landslide was significantly affected by preferential flow through fissures and macropores. Different patterns of pore water pressure and water content variations were determined by the antecedent soil moisture conditions, and by the balance between water recharge and drainage in the corresponding sections. We observed three stages of changing pore water pressure and displacement within the loess landslide during the artificial rainfall events: Increases in pore water pressure initiated movement on the slope, acceleration in movement resulting in a rapid decrease in pore water pressure, and attainment of a steady state. We infer that a negative pore water pressure feedback process may have occurred in response to shear-induced dilation of material as the slope movement accelerated. The process of shear dilatant strengthening may explain the phenomenon of semi-continuous movement of the loess landslide. Shear dilatant strengthening, caused by intermittent or continuous rainfall over long periods, can occur without triggering rapid slope failure.     

上方来水对坡面降雨入渗及土壤水分再分布的影响

在防止土壤侵蚀和雨后抑制蒸发的条件下,利用室内模拟降雨试验,研究了上方来水对坡面降雨入渗、湿润锋运移以及土壤水分再分布的影响。结果表明:对于初始含水量很低的土壤,与上方无来水相比,上方来水时降雨入渗过程中入渗率有一个上升的阶段,但平均入渗率反而降低;在降雨入渗初期,由于上方来水的沿程入渗,上方来水对坡面湿润锋运移的影响较大,但随后几乎没有影响,湿润锋的运移主要与基质势梯度有关;土壤水分沿坡面呈"波浪形"分布是坡面径流的波动性、上方来水(径流)的沿程入渗以及侧向沿坡向下流等综合作用的结果。     

甘肃省石羊河流域径流多年变化特性研究

基于第三次甘肃省水资源调查评价收集的1956-2016年系列径流资料,补充至2018年,对甘肃省石羊河流域径流多年变化特性进行研究,主要对其变化趋势、突变年份、周期变化、年际变化特性进行研究。以降水补给为主的甘肃省石羊河流域径流量的大小,制约着地区经济的发展。经采用累积滤波器法和斯伯曼秩次相关法分析得出石羊河从北向南趋势由增向减的变化,采用滑动t检验法得出石羊河突变年份在1990年左右,采用谐波分析法得出石羊河北部周期为32年,南部径流周期不明显,径流年际变化较稳定。     

BP神经网络在贵州喀斯特山区径流预报中的应用

以贵州六冲河、倒天河流域为例建立喀斯特山区径流预报BP神经网络模型。六冲河流域以七星关站丰水期流量过程为输出数据,以丰水期降雨过程、出口断面前期流量过程、蒸发量作为输入数据,倒天河流域以徐家屯站丰水期流量过程为输出因子,丰水期降雨过程、前期流量过程作为输入因子。预报结果确定性系数DC值分别为0.538、0.420。结果表明将蒸发量作为输入数据、流域面积比较大模型预报精度较大。     

Regional modelling of rainfall-induced runoff using hydrological model by incorporating plant cover effects: case study in Kelantan,Malaysia

The objective of this paper is to develop a spatial temporal runoff modelling of local rainfall patterns effect on the plant cover hilly lands in Kelantan River Basin. Rainfall interception loss based on leaf area index, loss/infiltration on the ground surface, and runoff calculation were considered as the main plant cover effects on the runoff volume. In this regard, a hydrological and geotechnical grid-based regional model (integrated model) was performed using Microsoft Excel^® and GIS framework system for deterministic modelling of rainfall-induced runoff by incorporating plant cover effects. The infiltration process of the current model was integrated with the precipitation distribution method and rainfall interception approach while the runoff analysis of integrated model was employed based on loss/infiltration water on the ground surface with consideration of water interception loss by canopy and the remaining surface water. In the following, the spatial temporal analysis of rainfall-induced runoff was performed using 10 days of hourly rainfall events at the end of December 2014 in Kelantan River Basin. The corresponding changes in pressure head and consequent rate of infiltration were calculated during rainfall events. Subsequently, flood volume is computed using local rainfall patterns, along with water interception loss and the remaining surface water in the study area. The results showed the land cover changes caused significant differences in hydrological response to surface water. The increase in runoff volume of the Kelantan River Basin is as a function of deforestation and urbanization, especially converting the forest area to agricultural land (i.e. rubber and mixed agriculture).     

北江流域径流年内分配特征的变异性分析

以北江流域石角站53年的实测月径流资料为基础,研究了流域内径流年内分配特征及其变异性。计算了径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标。发现各年代和多年平均相比,20世纪50、60年代的径流年内分配较不均匀,70年代以后,径流年内分配逐渐趋于均匀,集中期和极小比的变化表现为具有波动性。从各指标的变化趋势看,不均匀系数、调节系数和极大比在1967、1975、1999年发生了变化,集中度在1999年发生了变化,集中期在1984、1999年发生了变化,极小比在1975、1983、1991、1999年发生了变化。径流年内分配特征的趋势变化和降雨不一致,主要表现在径流的年内分配不均匀性趋势较降雨降低,径流对降水的滞后时间延长,径流极大比变化趋势较降雨下降,极小比变化较降雨平稳。说明北江流域径流年内分配特征发生了变异。对流域内水利工程设施的修建、植被条件、城市化发展情况进行了分析,认为北江流域径流年内分配特征发生变异,主要是受到了上述人类活动的综合影响。