陆面-河网耦合模型在极端风暴潮淹没危险性分析中的应用

在风暴潮灾害中,台风、天文高潮位、区间暴雨和上游洪水等因子存在同时出现的可能,对沿海地区的防汛安全形成了较为严重的威胁.双因子、多因子影响下的复合风暴潮灾害成为沿海地区灾害风险评估的主要研究对象.风暴潮水通过漫堤和溃口进入陆域后,河网对潮水的调蓄和运输作用直接影响对受灾区域灾害危险性的评估结果.本研究选取上海市金山区作...     

基于数字栅格的河网小流域水质数学模型构建与应用

河网地区降雨充沛,河道水质受点源排放和降雨径流面源污染排放影响出现时空动态变化.针对小流域水质达标评估的需求,构建了基于栅格化空间重力汇水流向的降雨径流污染模型,并通过耦合河道水动力水质模型,建立点源、面源排放与河道水质的动态响应关系.以我国常州市武进港小流域为研究区域,对该模型系统进行了率定,确定了水质模型的主要参数...     

基于混合模型的河网输水能力计算

河网水动力数值模拟广泛应用于平原河网的防洪排涝计算,水流主要由支流向主河道汇集.而河网输水则是主河道向支流扩散的非恒定流动,需考虑支流蓄水作用对河网整体输水能力的影响.在平原河网水动力混合模型的基础上提出了一种河网输水能力计算方法.基于数字化河网划分骨干河道和蓄水支流,通过时变侧向出流形式来考虑引水时骨干河道向支流扩散的水量,从而将圣维南方程中的侧向出流项由以往的常数改进为时变流量过程,以提高河网非恒定流数值计算精度.将该方法运用到某引水工程输水计算中,有效地解决了复杂河网跨流域输水时的水量分配问题.     

平原河网十字型汊口出入流断面污染物浓度响应关系研究

 在平原河网地区,十字型汊口是不同河道间实行水量与污染物交换的重要水域,而出、入流断面污染物浓度间的响应关系,是模拟平原河网水质时空变化的一个十分重要的技术参数。本文通过十字型水槽物理模型,对“两进两出”十字型汊口二维水动力、水质数学模型进行验证。结果表明,在“两进两出”十字型汊口不同出流断面的污染物平均浓度存在较大差异。在此基础上,提出了新的该类型汊口出入流断面污染物平均浓度间的响应关系,给出了响应系数计算公式。将利用本文方法得出的响应系数与常用的三级联解法基于“汊口污染物均匀混合假设”得出的响应系数进行了对比,突显了三级联解法的误差。本文的研究成果可为平原河网水质模拟方法的改进提供依据。     

基于DEM的钦江流域水文特征提取研究

以广西钦江作为研究实例,提取了流域水流方向、汇流累积量、河网、子流域分割等水文信息,将结果与实测水文信息对比分析,结果表明模拟出的水文特征与钦江流域实际基本相符,同时也受到数据源精度、研究区地形、软件算法等的影响,特别是在地形平坦或人为干扰大的地区,提取的结果与实际相差较大。从提取的效率和精度来看,在GIS环境下基于DEM数据自动提取流域水文特征是切实可行的一种方法。发展趋势上,如何提高平坦地区水文特征提取的精度问题仍然是研究的重点、难点和方向之一。     

变动分流比边界在赣江下游河网模型中的应用

由于数据资料的局限,分流比信息往往作为河网模型边界条件的一种给定方法。文章针对分流节点增加了河网模型相应的处理功能。修改后的模型能够很好地表征分流信息,将其应用到赣江下游的河网模型计算中,获得了和实测数据一致的结果。     

平原区产汇流模拟

针对平原区下垫面多样变化和在分区内分布不均匀的特点,将平原区分解为水面、水田、旱地与城镇建设用地4种下垫面,分别采用不同的产流模型,根据圩区内外不同的汇流特性,分别采用不同的汇流处理模式.以太湖流域为试验区进行检验,结果表明了该模拟方法的可行性和有效性.     

汉江流域河网分级特征研究

为深入了解汉江流域河网结构特征,在提取高精度数字河网的基础上,结合地表水频率地图和河宽遥感数据集,研究河网几何结构和拓扑结构的自相似性,同时统计分析河网的河宽分级规律.结果表明,河网中1～6级的分支比、河长比、面积比和侧枝比等结构参数稳定在较窄的数值范围内,证明1～6级河网具有良好的几何拓扑结构自相似性.在河网自相似级...     

基于水动力模型的泥石流风险分析

以水动力模型为研究依据,以降水、来流等自然条件为泥石流发生的推动因子,加之地形、地质、植被、人口等影响因子,构建了泥石流风险分析模型。选取广西5个市作为研究区域,采用河网分级编码方法对河网水系信息作概化处理。根据粗糙集理论,采用了一种可以从客观角度上确定影响因子权值的综合权重计算方法,构建了泥石流灾害危险性评判机制。将计算模拟结果置于广西地质灾害分布统计与2011年全州县泥石流灾害事件中进行对比验证,结果表明基于水动力模型的泥石流风险分析是合理且可靠的。     

黄河中游典型河网的结构自相似性

对黄河中游不同子流域河网的宏观几何形态进行了分析,利用TOPAZ软件和DEM数据,设置适当的提取参数得到它们的河网形态结构参数。对河网的几何结构和拓扑结构进行统计分析,结果表明:在一定尺度范围内满足Horton-Strahler法则和Tokunaga法则,呈现出结构自相似性。刻画河网形态结构的主要参数具有较稳定的取值,不同河网之间的参数取值波动不大,与河网呈现的宏观几何形态以及河网所处的地域没有显著相关性。