下垫面变化对洪水影响的水文模型分析

滦河流域下游冷口站以上流域下垫面条件发生了明显的变化,导致洪峰和洪量均有减小的趋势.根据冷口站以上流域水文气象及下垫面特征,结合流域的超渗-蓄满产流机制,建立了考虑下垫面条件的流域水文模型,并对模型进行了参数率定和模型验证,结果表明模型具有一定的精度.利用该模型分别模拟了1980年前后下垫面条件下的若干场次洪水,经过对比分析,下垫面变化导致洪峰平均减小16.9%,洪量平均减小9.9%,且洪峰和洪量减小程度随洪量的增加而减小,通过模拟1980年前后土地利用条件下的各场次洪水,分析了土地利用变化和水土保持工程分别对洪峰和洪量的影响程度,结果表明冷口站以上流域洪峰和洪量的减小主要是由水土保持工程引起的.     

沂河上游土地利用变化的设计洪水响应研究

土地利用变化会显著影响流域产汇流过程,进而改变流域洪水响应.为了探讨沂河上游不同重现期下设计洪水对土地利用变化的响应,分析了沂河上游1985年和2015年土地利用变化状况,构建沂河上游(HEC-HMS)模型对1985年和2015年土地利用状况下的设计洪水进行模拟研究,通过洪峰变化率和CN变化值的关系趋势对沂河上游进行空...     

混合分布在非一致性洪水频率分析的应用

大清河流域由于兴建防洪工程,改变了原天然河道的洪水径流关系,使得用于大型水库防洪调度的入库洪水序列失去了一致性.本文以龙门水库的年洪峰序列、固定时段的年最大洪量序列(1日、3日和6日)为例,首先对此4个洪水序列采用水文变异诊断系统进行变异分析,识别非一致性洪水序列的变异点.并在2个分布组成的混合分布假设下,研究非一致性洪水序列的频率计算问题,用模拟退火算法对混合分布进行参数估计,并将混合分布给出的设计洪水与不考虑变异情况的设计洪水以及1985年水利部规划总院(WRHPDGI)审定的设计洪水进行了比较分析.结果表明,相比不考虑变异情况的设计洪水值,考虑变异情况下的不同设计标准的设计洪水值均有不同程度的减小,且变异的程度均较明显,说明大清河流域下垫面和人类活动的变化导致入库洪水减少的现象较明显,进行设计洪水的校核和修订很有必要.     

非平稳性条件下设计洪水地区组成分析

针对非平稳性条件下不同区域洪水间组合设计值计算难题，采用Copula函数构建了可综合考虑不同区域洪水边缘分布非平稳性和洪水间相依结构非平稳性的变参数Copula模型，分析了不同区域洪水间联合分布规律随时间的演变特征。基于等可靠度法和条件期望组合法，提出了变化环境下设计洪水地区组成分析方法，实现了非平稳性条件下不同区域洪水组合设计值的计算。以寸滩站和宜昌站年最大15 d洪量系列为例，分析了两站洪量及其区间洪量的变化特征。结果表明，寸滩站和宜昌站的洪量系列均具有减少趋势，两站洪量的联合分布随时间变化，指定重现期对应的宜昌站、寸滩站及寸滩—宜昌区间洪水设计值随使用年限的增加而减小。     

淮河中上游流域土地利用变化与流域径流量相关性分析

以淮河蚌埠测站上游流域为研究区,统计其土地利用情况,并分析流域土地利用和其径流量的相关性.利用1980—2010年的水文气象资料,结合研究区7期遥感影像(1980、1990、1995、2000、2005、2010和2015年),分析了淮河中上游流域多年土地利用变化趋势,以及其多年的W_(30d)、W_(60d)洪量变化趋势,使用W_(30d),W_(60d)洪量代表其径流量特征.结果表明,研究区耕地呈减少趋势,建筑居民用地和水域呈增加趋势,其他土地利用类型变化趋势不单调;研究区每年W_(30d)、W_(60d)洪量变化不稳定,但其5 a滑动平均值(1980—2005年)以先减后增为大体趋势,最低点在1995年.经过相关性分析得出结论,W_(30d)、W_(60d)与土地利用变化存在一定相关关系,也即流域径流量一定程度上受土地利用变化情况的影响.因此,对于流域土地利用方式规划的合理与否,一定程度上影响着流域的安全问题.     

大通河洪水极值演变原因探究

基于大通河享堂站洪水极值资料和流域内的降水资料，采用Mann-Kendall法、MTT法、Yamamoto法，综合分析了大通河享堂站洪水极值序列的变化趋势、突变发生时间，揭示洪水极值变化的主要原因.结果表明：享堂站年最大洪峰流量1956-2019年呈弱增加趋势，1992年后序列值波动幅度减小；年最大1、3、7日洪量均呈显著减小趋势.大通河享堂站年最大洪峰流量在2006年发生突变，年最大1、3、7日洪量均在2013年发生突变.大通河流域洪水极值变化的主要原因是流域下垫面条件的改变，包括大型水电站运行和土地利用类型的变化.     

人类活动对岔巴沟流域洪水过程影响研究

大理河流域地处我国西北部黄土高原地区,是生态环境脆弱地带,分析人类活动对其洪水过程的影响程度,对流域内的暴雨洪水预报、区域水循环机理认知具有重要意义.本研究基于对黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域暴雨洪水特征变化分析,采用多水源时变增益水文模型定量估算了下垫面条件变化对不同量级暴雨洪水的影响规律及影响程度.结果表明:岔巴沟流域产汇流规律在20世纪70年代初发生变化,流域年最大洪峰流量和次洪径流量均减小,且洪峰流量总体衰减幅度较次洪量的大,洪峰流量的衰减率为37.2%～74.2%,次洪量的衰减率为10.1%～69.4%.流域下垫面变化对不同量级暴雨洪水过程的削峰和坦化影响不同,其中对大、中水主要为削峰作用,对偏小型洪水主要为坦化作用,大水洪峰流量的平均衰减率为17.4%,中水洪峰流量平均衰减率为35.0%.     

汉江上游不同气候情景下土地利用变化对径流的影响研究

研究了3种气候情景下,汉江上游丹江口以上流域土地利用变化对径流的影响.收集了1980、1995和2000年的土地利用和相应年代的气象数据,用SWAT模型进行汉江上游丹江口以上流域的水文模拟,利用模型进行了9种气候和土地利用组合情景的径流模拟,对比分析不同气候条件、不同土地利用下的径流变化.结果表明,土地利用变化对汉江上游流域产汇流特性有一定的影响.不同气候条件下,径流对土地利用变化的响应程度不同.其中相对干旱的20世纪90年代,径流对土地利用变化最敏感.相同的土地利用变化情况,在不同气候条件下,对径流的影响也不同.     

江汉平原四湖流域土地利用变化及其水文响应探讨

结合基于遥感数据获得的土地利用结果与SCS模型,在GIS环境下模拟了四湖流域不同阶段的土地利用/覆被变化对地表径流的影响,同时模拟分析了在相同降雨类型条件下,不同时期不同土地利用状况下的流域产水量.结果表明,土地利用结构与格局的变化使地表径流深度趋于增大;在四湖流域的不同时期,由土地利用/覆被变化引起的地表平均径流深度变化也不相同;同时,相同的降雨类型条件下,1980年到2005年,由于土地利用变化,使流域产水量增大.     

精河流域土地利用变化分析

在遥感和地理信息系统技术支持下,全面分析了精河流域1990年～2001年土地利用的时空变化,并对土地利用变化的驱动因素进行了分析。结果表明：（1）12年来流域315972．99hm^2的土地利用发生了变化,占全流域土地利用面积的33．44％。（2）土地利用类型变化主要表现为低密度草地、农田向荒漠的转化,农田、荒漠向高密度草地的转化,以及荒漠向农田的转化。（3）精河流域土地利用变化受到自然因素和人文因素的共同影响,其中自然因素限制了土地利用的方式,人文因素则是流域土地利用格局变化的直接驱动力。     

基于HEC_HMS水文模型的秦淮河流域圩垸式防洪模式洪水模拟

圩垸式防洪是我国东部平原水网区和一些中等流域的普遍防洪模式.构建秦淮河流域考虑圩垸的HEC_HMS水文模型,对流域进行降雨径流模拟.比较分析了有圩垸及无圩垸防洪模式对流域洪水的影响.结果表明,HEC_HMS模型应用方便,对秦淮河流域具有良好的适用性,可用于对流域的洪水过程进行模拟预报.秦淮河流域圩垸式防洪较无圩垸式防洪洪量削减均值超过10%、洪峰削减均值超过10%,有效地削减单次洪水的洪量及洪峰.洪水规模越小,圩垸对洪量的影响越显著.本文考虑的圩垸分布情况,圩垸式防洪模式对于流域防洪起到了积极作用.     

大汶河流域土地利用变化特征及预测

以大汶河流域为例,通过分析土地利用变化转移矩阵,计算土地利用变化动态度和转移状态;结合元胞自动机-马尔科夫模型,对大汶河流域土地利用格局进行模拟,并对2030年土地利用变化进行预测.结果表明:1985—2017年间研究区土地利用动态度为0.91,土地利用转移状态为0.27,土地利用整体属于弱平衡型转换,其中水体、耕地和...     

基于数据挖掘的人类活动影响下水文效应研究

首先通过对流域下垫面变化、水利工程运行情况的分析,得到人类活动对流域水循环影响的变点,并采用降雨径流趋势分析的方法对其进行验证;然后着重利用数据挖掘的方法分析变点后人类活动影响下的水文效应;最后以丰满水库流域为例,建立了基于数据挖掘方法中决策树模型的水库拦洪比推理模式,经检验,该推理模式精度较高,应用该模式对流域场次洪水洪量预报修正的效果较好,其结果可以用于指导实际洪水预报与水库调度.     

干旱区精河流域绿洲土地利用结构的计量地理多维分析

文章利用1972年、1990年和2010年的遥感数据,采用GIS空间分析技术与计量地理学方法对精河流域绿洲的土地利用结构和空间格局现状及其变化进行了定量分析,并对土地利用结构现状和土地利用结构变化两方面做了相关研究。结果表明：（1）研究区在三个年份均为高多样化地区,说明该区域土地利用类型较多,即齐全程度较高;（2）研究区土地利用组合类型数较少,三个时期均只有3种,且未利用地、草地占绝对优势,区域土地整体功能较弱,体现了干旱区流域绿洲的特点;（3）土地利用程度指数较低,变化较大,总体略有上升;（4）土地利用信息熵总体增加,土地利用类型处于调整期,但增加速率降低,土地利用无序性减小。     

变化环境下洪峰-洪量组合设计值计算方法研究

针对平稳性条件下洪峰-洪量组合设计值计算方法不适用于变化环境下非平稳性情形这一难题,基于时变Copula函数,构建了可综合考虑洪峰-洪量边缘分布非平稳性和变量间相关结构非平稳性的时变动态Copula多维联合分布模型,分析了洪峰-洪量联合分布规律随时间的非平稳性演变特征;基于等可靠度法和条件期望组合法,提出了变化环境下非平稳性洪峰-洪量组合设计值计算方法,实现了变化环境下指定重现期对应洪峰-洪量期望组合设计值的推求。以黄龙滩站洪峰和年最大7d洪量系列为例进行了实例分析,结果表明,洪峰-洪量联合分布规律随时间变化显著,指定重现期对应洪峰-洪量设计值的期望组合受工程使用年限影响,随使用年限的增加呈减小趋势。     

大宁河流域土地利用变化及其对景观格局的影响

研究区域土地利用变化对景观格局的影响有助于合理调控土地利用方式。以大宁河流域为研究区域,利用Arcgis9.3和Fragstats 3.3分析了大宁河1988—2010年间的土地利用变化及景观格局演变,系统分析了不同坡度、不同高程、不同岩性区的土地利用变化对流域景观格局的影响。结果表明:1)1988—2010年间大宁河土地利用变化较为显著,以旱地面积的增加和灌木林的减少及建设用地的增加为显著特点,集中体现在低高程(小于800m)、低坡度(小于25°)下的泥岩砂岩地区;2)大宁河流域景观多样性指数上升,景观格局较为破碎;3)大宁河流域土地利用变化改变了景观格局,与人类的干扰程度有关。最后,提出在不同坡度、高程及不同岩性区采用不同的土地利用方式,以降低景观格局变化带来的负面效应。     

大宁河流域土地利用变化及其对景观格局的影响

研究区域土地利用变化对景观格局的影响有助于合理调控土地利用方式。以大宁河流域为研究区域,利用Arcgis9.3和Fragstats 3.3分析了大宁河1988—2010年间的土地利用变化及景观格局演变,系统分析了不同坡度、不同高程、不同岩性区的土地利用变化对流域景观格局的影响。结果表明:1)1988—2010年间大宁河土地利用变化较为显著,以旱地面积的增加和灌木林的减少及建设用地的增加为显著特点,集中体现在低高程(小于800m)、低坡度(小于25°)下的泥岩砂岩地区;2)大宁河流域景观多样性指数上升,景观格局较为破碎;3)大宁河流域土地利用变化改变了景观格局,与人类的干扰程度有关。最后,提出在不同坡度、高程及不同岩性区采用不同的土地利用方式,以降低景观格局变化带来的负面效应。     

后寨河流域岩溶含水层脆弱性及其对土地利用方式的响应

岩溶含水层由于其本质脆弱性,对土地利用变化极其敏感,土地利用/覆被变化在很大程度上影响着地下水的水质和水量.以典型岩溶单元—贵州普定后寨河流域为例,分析了流域水文地质背景下的岩溶含水层本质脆弱性,结合流域地下河水近20年的水化学资料,分析了含水层脆弱性对土地利用变化的响应.结果显示:土地利用/覆被变化、农业活动、城镇建设及居民活动都对地下水质变化有明显影响.因此,调整土地利用结构,恢复岩溶植被,改善生态环境是保护和改善岩溶水资源的重要途径.     

基于水文模型的缺资料流域设计洪水计算

从流域降雨径流物理机制出发，选取不同水文气象分区的4个缺资料小流域，基于暴雨衰减公式进行设计降雨过程计算，结合流域下垫面特征推求模型参数，构建流域水文模型实现设计洪水计算，并将水文模型法计算结果与推理公式法进行比较。结果表明：水文模型法得到的设计洪水与推理公式法相似(洪峰、洪量相对误差均不超过30%);水文模型法考虑了土壤下渗能力随着降雨过程的变化情况和流域内各点汇流过程的不确定性；水文模型参数的时空分布不均匀性更加符合流域实际的产汇流规律，提升了复杂情况下设计洪水计算的可靠性。     

干旱沟谷漫滩区暴雨洪水特性——以景泰县驼水沟为例

以景泰县驼水沟流域为研究区,利用景泰气象站1958-2013年最大24 h降水资料推求典型暴雨并建立暴雨强度--历时关系曲线.以驼水沟流域土地利用类型面积为权重计算流域平均径流系数,采用诺模图法求解流域汇流时间,并推求不同频率下沟谷漫滩区暴雨洪水特征参量,为干旱沟谷漫滩资料稀缺地区暴雨洪水计算提供方法借鉴.