基于一二维耦合内涝模型的城市道路积水来源量化分析

为模拟道路地表径流和排水系统溢流对道路积水的影响, 对道路汇水区采用地表二维模型, 对其他汇水区和地下管网采用一维模型, 并构建基于PCSWMM的一二维耦合内涝模型, 提出以本地道路地表径流和检查井溢流对积水贡献比例为指标的积水来源定量分析方法。基于实测检查井液位数据和积水深度数据对模型进行验证后, 利用该模型对设计暴雨条件下深圳市南山区某排水片区的道路积水进行模拟, 得到如下结果。1) 研究区存在4个主要道路积水点(A, B, C和D), 在重现期为5年的暴雨下, 有两个积水点(A和D)发生溢流, 溢流在积水中的占比分别为24%和61%; 在重现期为50年的暴雨下, 有3个积水点(A, C 和D)发生溢流, 溢流在积水中的占比分别为49%, 62%和73%。随着暴雨强度增大, 检查井溢流对积水的贡献增加。2) 道路积水的动态变化受到积水来源、下游壅堵和局部地形等诸多因素的综合影响。3) 对于溢流在积水中占比较大的内涝点, 建议着重提高管网排水能力, 并对上游汇水进行海绵化改造; 对于本地道路径流在积水中占比较大的内涝点, 建议对本地进行海绵化改造, 适当地改造局部地形, 或增加排涝泵站等设施。     

不同填洼结果下TOPMODEL在流域径流模拟中的应用比较研究

湿度指数是TOPMODEL的重要输入。从数字高程模型（DEM）中提取湿度指数之前需对DEM进行洼地处理。大多数填洼方法在对洼地处理后一般存在平坦区，在确定性最陡坡度法下平坦区栅格水流将很难进行流量分配，此类填洼本文称之为不完全填洼。为了使整个流域的水量在流域出口点达到平衡，本文提出了一种完全填洼方法，讨论了完全填洼和不完全填洼下集水面积、坡度、湿度指数的空间分布，比较了二种填洼结果下TOPMODEL在牧马河流域径流模拟中的应用。模拟结果表明，完全填洼和不完全填洼下TOPMODEL模拟的的径流过程区别不大。     

基于DEM和主干河网信息提取数字水系研究

为了弥补DEM中河道信息的缺失,从信息论的角度比较了引入矢量河网与栅格化河网各自在精度与效率上的优势,创建了一套通过“关系树”把：DEM中隶属河道的栅格点群自动连接成水系的源头追索模型,把基于DEM和栅格化河网自动提取虚拟水系的方法推向实用．该模型能够充分利用目前各种电子地图中的水系图层,提高了虚拟河网的精度,而且可以在一定程度上解决传统方法中洼地与平原区的问题．该模型经过不同地区的多次验证,具有很强的实用价值．     

GIS支持下地表洪涝积水演进的计算方法及分析

提出一种基于GIS支撑体系下的地表洪涝积水演进计算方法。基于GIS的水文分析工具获取地表水网结构属性;设定最优阈值,通过栅格计算、叠置分析、空间聚合等相关工具提取洼地拓扑数据;以最佳空域结构模型描述地表洼地特性,实现地表洼地的精细化表征;利用GIS空域数据库进行积水演进计算,实现洪涝模拟的二维淹没显示。该方法能够利用有限数据,快速且较为精准地模拟地表洪涝过程,获取地表的易涝区域、危险径流通路及淹没范围的描述,适合运用在数据有限、大尺度模拟且应急评估的情形下,能够为防涝规划、风险评估、灾害预警提供科学的依据。     

七星关区城市内涝监测预警服务系统研究

通过七星关区主城区17个内涝点降水致涝的临界雨量阈值指标体系建立,设定内涝预警指标,对主城区易积易涝点实时监控,结合智能网格降水预报产品,当监测到实况雨量或预报雨量超阈值时,根据预警指标制作服务产品并通过预警信息发布系统进行服务.做到提前预警,做好防范,进一步提高了七星关区城市内涝防灾减灾监测预警能力,最大程度减轻和避...     

基于遥感影像的DEM地形信息增强表达研究——以梯田DEM构建为例

将遥感影像信息应用于梯田DEM构建是实现DEM地形信息增强表达的有效方式.通过RTK测量方法获取梯田实验样区实测点高程数据,构建了0.5 m分辨率Hc-DEM作为对“真实地表面”的模拟.根据1∶10000国家基本比例尺地形图精度标准,基于Hc-DEM提取等高距5 m等高线并插值生成5 m分辨率DEM,以该数据作为基础数据分别使用快速构建方法与基于田面边界的梯田DEM构建方法进行梯田DEM构建,实现梯田信息在DEM数据上的信息强化表达.对比分析上述4种DEM数据的高程频率特征,并以Hc-DEM数据作为参照求取高程中误差,结果表明从遥感影像上获取相关梯田信息进而辅助梯田DEM表达具有可行性,基于田面边界的梯田DEM构建方法对梯田地形强化效果相对较优,该研究将为构建其他有遥感信息加入的地形信息增强DEM提供一定参考.     

基于DEM的流域灾害点密度研究

以重庆市巴南区安澜镇为研究范围,以大比例地形图数据为基础,以50 m×50 m网格尺寸为单位提取研究区数字高程模型(DEM),利用Arc GIS水文分析模块,通过DEM的洼地填充、模拟水流方向确定各网格单元汇流累积量,并依此设置合理阈值提取河网,根据水流方向数据得到安澜镇110个小流域;以安澜镇山洪的历史灾害统计数据为基础,以110个小流域为统计单元,通过空间的叠加分析、属性表的连接等确定各统计单元灾害点分布情况,利用空间统计分析工具得到安澜镇流域灾害点密度分布情况;结果表明:灾害点高危险密度为1.180-2.341(个/km2),面积为11.89 km2,占安澜镇总面积的9.73%,符合研究区实际情况,划分流域是相对合理。     

排灌用潜水泵的优势

霍邱县地处淮河中游右岸，大部分为丘陵与湖洼地区，易涝易旱。为了抵御自然灾害，保护农业生产，排灌泵站在抗旱排涝中发挥着巨大作用。本文结合潜水电泵在该县的成功应用，从投资、安装、运行等多方面分析了潜水泵站取代传统泵站的优势和特点。     

保持特征的变尺度DEM泊松重构算法

提出一种保持特征的变尺度DEM泊松重构算法.该算法提取DEM特征,改变特征的尺度,利用泊松偏微分方程重构尺度变化后的DEM,并把所提方法应用于南小河沟流域,对重构的不同尺度DEM提取坡度、坡向等地形因子特征进行对比分析研究.实验结果表明,以原始DEM为基础,该算法能够重构出精度明显改善的多尺度DEM.     

DEM快速构建及地形裁剪算法的研究

提出了一种快速构建DEM的算法。它先产生一个包含插值点在内的内插三角形，然后利用此三角形来内插插值点高程；为提高算法对复杂地形的适应能力，利用离散点及地性线对地形进行描述，并保证生成的三角形不跨越地性线。其次，提出了一种基于DEM的对三维地面进行裁剪的分治方法，该方法利用DEM数据生成一个规则的三角网并将裁剪边界插入到三角网中重新构建三角网，通过删除裁剪边界内的三角形来达到对地形裁剪的目的。     

天山山区径流模拟模型研究

对SMAR模型(土壤蓄水计算及演进模型)作了改进,增加了气候输入及积雪融雪模块,用来对天山山区流域径流进行模拟。流域高差较大,水文气象特征值有沿高程分带规律,故对流域作了分带处理,相应的模型参数值各带不同。模型结果表明,该模拟比较成功,可用于天山山区流域的径流模拟和水文评价。     

不同地面集水时间计算模式的分析

在雨水道设计中，新规范虽然提出了新的计算方法，但仍限于特定的坡度与降雨强度条件的计算．为了寻求通用的计算方法，在假定的条件下利用水力学原理，推导了不同地面集水时间的计算模式，并与国外经验公式进行了比较，此方法具有实用性。     

小兴安岭典型集水区水文过程模拟研究

以GIS技术及数据库、计算机编程语言为基础,根据东北森林动态规律、年内积雪及冻土冻融特性规律,构建了分布式水文模型——NEHM,并采用NEHM模拟小兴安岭汤旺河流域典型集水区逐日径流过程,基于育林沟水文观测站2004年实测资料分别对比了生长季径流总量和日径流模拟结果.结果显示,生长季径流总量模拟值和真实值比较接近,日径流量模拟的效率系数(Ens)和相关系数(R2)均高于0.75.在此基础上,设置不同降水量情景,同时采用NEHM模拟了观测点所在栅格地表径流水量的变化.结果表明,通过NEHM模拟,能够体现出降雨变化对水文过程的影响.     

龙江流域降水、径流时序特征分析

 通过对空间分布于云南沿边地带的龙江流域42a来主要气象站和代表水文站的资料收集,获得各气象站的月降水资料和戛中水文站的月实测天然径流资料.利用数学模型方法,从降水和径流年际变化、年内分配的不均匀性、集中性等方面分析了龙江流域径流的变化规律.得出以下结论:龙江流域降水、径流的年际变化趋势一致,并可能存在一个准8~11a的波动周期(其中径流周期较明显);降水的年内变化较径流变化要显著、剧烈,且降水主要集中在7月,比径流的集中期提前1个月;径流的年内分配主要受降水年内分配影响,但在冬季和春季,受季节特性所决定的流域蓄水和蒸发影响也比较明显.     

丹江口水库流域水资源管理主要问题辨析

根据南水北调中线水源地丹江口水库流域的水量水质状况,结合该流域管理中呈现的问题,依据数据分析结果和入库河流污染情况,辨识出该流域水资源管理中的主要问题为流域管理与区域管理间的矛盾,分析了造成该问题的原因,并提出了若干建议.     

黄土高原大南沟小流域土壤养分空间分异特征?

本文利用地统计学空间插值分析了陕西安塞县大南沟流域内土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾6种土壤养分的空间分布特征.结果表明:流域内土壤养分含量普遍较低,质量分数平均值分别是:有机质0.964%,全氮0.506g·kg-1,全磷0.609g·kg-1,碱解氮41.295mg·kg-1,速效磷2.009mg·kg-1,速效钾138.506mg·kg-1.各养分空间分布模型:全磷符合指数模型,速效磷和碱解氮符合球状模型,速效钾符合高斯模型,其变程由大到小依次是全磷(870m)、速效磷(724m)、速效钾(207m)、碱解氮(105m).各养分空间分布由高到低总体表现为林地、果园、荒草地、退耕地、农地,坡下部高于坡上部.由于氮素易于淋溶损失,且受人工施肥影响严重,在分布上有连片特征;磷素受母质控制,存在状态稳定,所以空间变异较小;速效钾也易淋溶损失,且与植被类型有较强关系.研究为优化大南沟流域的土地利用模式,从根本上遏制以水土流失为代表的生态环境退化提供科学依据.     

平通河流域的森林水文效应

运用“森林流域水文模型”（ＦＣＨＭ）,评价与预测了平通河流域的森林水文效应。结果表明,平通河流域森林枝叶截蓄量为２４６．８ｍｍ,林地蒸散发量为５１５．３ｍｍ,森林可使汛期５７％的地表径流与壤中流转入地下径流,补给枯季径流。     

基于DEM的汇水分析研究

针对基于TIN数据结构的汇水淹没分析存在地形因子计算难以实现、数据处理时间较长等缺点,选择利用规则格网数据结构,能够容易实现地形因子计算,准确得到水流网络图,经与实际研究区域对比,证明了其可行性和正确性.     

流域环境系统灰色规划(英文)

本文以厦门市饮用水源流域农业非点源污染控制规划为实例,探讨了流域环境系统规划的灰色方法问题。主要报告了如何建立灰色规划模型,如何求取规划模型的灰色解,如何将灰色规划解应用于流域规划等。文中介绍的求解灰色规划解的方法是一种近似方法,但十分有效,可以应用于求解类似的规划问题。研究表明,对流域环境系统进行灰色规划更加合理可靠,用灰色系统理论研究区域环境系统的规划问题具有美好的前景。