流域基本单元汇流研究

推导了V形基本单元的面积-时间曲线,即得到了其地貌瞬时单位线,继而求出其时段单位线,再与净雨卷积,即可求得流域基本单元的汇流过程.以星丰流域为例,进行了流域基本单元汇流计算,得到了令人满意的结果.这在一定程度上促进了流域汇流理论的发展,必将在推进水资源开发利用、洪水预报、水污染防治以及湿地生态保护等方面表现出重要的理论意义和应用价值.     

土壤下渗问题的格子玻尔兹曼模拟

将一种新的格子玻尔兹曼模型(简称LB模型)应用于土壤水流下渗过程的探讨.在恰当的时间和空间多尺度化方案基础上,给出了Richards下渗方程的LB模型所对应的宏观量和平衡态分布函数形式.通过对扩散方程和线性Richards方程的分析,LB模型的模拟结果与分析解相吻合,并详细探讨了弛豫系数、网格步长和时间步长等参数对计算误差的影响.与Philips解的比较表明,该LB模型可成功应用于非线性Richards下渗方程的求解,并在计算稳定性和处理非线性等方面展现出很好的优点.     

由DEM确定Nash汇流模型的参数

针对推求Nash汇流模型参数的传统方法中需要有足够数量的流域降雨径流资料，而目前在大部分地区并没有足够的水文资料这一情况，提出了一种确定Nash模型参数的新方法．首先由DEM提取地形地貌参数，然后推算Nash模型的参数．选择长江三峡沿渡河流域为例进行模拟计算，取得了较好的效果，表明本文方法在实用上是可行的，完全避开了大量降雨径流资料的处理和分析，有助于进一步深化缺少资料情况下汇流计算方法的研究．     

基于盐碱化防治的多目标配水模型

以宁夏银北灌区为实例,把土壤临界含盐量、地下水临界埋深和临界矿化度概念引入水资源管理中,建立了防治盐碱化的多目标决策模型,并利用约束法和模拟方法对不同水平年银北灌区的引、采、排水量进行优化计算。该模型实现了水资源优化配置对三大水盐指标,即地下水埋深、土壤含盐量和地下水矿化度的全面调控,可用于干旱、半干旱地区以防治土壤盐碱化为目的的灌排管理决策。     

降雨-径流关系的区域规律

以湿润、半湿润、半干旱以及干旱地区的15个典型流域为研究对象,分别建立其P+Pa～Rs相关关系,然后对其中3个嵌套流域的P+Pa～Rs相关关系进行分析与验证,比较各流域嵌套前后的P+Pa～Rs相关关系变化。采用相对平均误差和Cv为评定指标,对不同自然地理条件下降雨径流相关关系的区域性规律进行探讨。研究发现,嵌套流域的P+Pa～Rs相关关系线适用于该嵌套流域内的任何子流域。以蓄满产流为特点的降雨径流相关预报方法在湿润和半湿润地区的精度较高,在半干旱和干旱地区的精度较低。在半干旱流域,如果相对平均误差大于20%,Cv>1.1,流域的降雨-径流相关关系较差。     

Nash模型参数不确定性分析及概率洪水预报

针对通常水文预报过程参数的不确定性问题,利用贝叶斯理论,结合自适应采样的马尔可夫链蒙特卡罗方法来研究Nash模型参数的不确定性,并进行概率洪水预报。实例研究表明,该方法能充分利用已知的后验信息获取Nash模型参数的不确定性,得到其后验分布。根据获得的参数后验分布可实现概率洪水预报,同时给出各时刻洪水流量的均值和方差的预报值,为估计各种防洪决策的风险提供了依据。     

基于空间分布流速场的单位线推求及应用

为了考虑地形坡度对汇流的影响,利用空间分布流速场分析地貌瞬时单位线,坡地单元与河道单元的汇流速度采用不同的计算公式,同时考虑流速沿河道向下游的变化.基于数字高程模型(DEM)计算每一网格的汇流时间,将其看作随机变量进行统计分析,得到汇流时间的概率密度分布———地貌瞬时单位线(GIUH).该方法在沿渡河流域的应用效果较好.     

水平分辨率对提取数字流域地貌特征值的影响

为了研究水平分辨率对提取数字流域地貌特征值的影响,论述了地貌特征坡度和汇流时间的计算方法,采用基于高程双线性多项式内插方法获得了多种水平分辨率的DEM,分析了水平分辨率对于坡度、霍顿数和平均汇流时间影响。研究表明:不同坡度计算方法产生坡度之间存在差异;不同水平分辨率对于坡度、霍顿数和平均汇流时间影响显著,而对于河网长度和河源数影响不明显。     

基于随机微分方程的汇流计算方法

基于随机微分方程,建立了输入具有确定性特征、参数具有随机性特征的线性汇流模型;应用Liouville定理对该模型进行了求解,得到了出口断面出流过程的概率密度,并据此确定了出流过程的均值和方差.结果表明,线性江流模型能够同时给出出流过程的均值及其对均值的离散程度.