城市典型下垫面降雨产汇流特性模拟实验研究

采用人工降雨-下垫面系统,对雨强、坡度和降雨动能等因素,在水泥、道路砖、透水砖和草地4种城市典型下垫面上进行了降雨产汇流的实验研究.研究表明,4种下垫面的出口断面的流量过程线由汇流、稳定和退水三个阶段组成.其中雨强是影响流量过程线的主要因素,雨强越大,同一下垫面的越早产流,汇流越短,退水需要更长的时间,流量峰值越早出现并且峰值显著增大;下垫面的坡度主要影响汇流过程和退水过程的长短,坡度越大,汇流和退水过程越短且过程线越陡峭,流量峰值出现的越早,但对流量峰值影响不明显;降雨动能对下垫面的击溅作用强烈,会影响到下垫面污染物的冲刷特性,但对降雨的流量过程线、峰值和径流总量的影响有限.     

基于蓄满超渗时空动态组合的网格新安江模型

为使网格新安江(Grid-XAJ)模型更好地应用于半干旱半湿润地区洪水模拟及预报,通过降雨和土壤含水量动态产流因子之间的判定关系,动态识别产流过程中网格的主导产流模式,构建基于蓄满超渗时空动态组合的网格新安江模型(Grid-XAJ-SIDE),并以半干旱的绥德流域为研究区域,将Grid-XAJ-SIDE模型与Grid-XAJ模型和网格格林安普特模型(Grid-GA)进行对比验证。结果表明:3个模型径流深模拟结果都较好,合格率均在80.0%以上;Grid-XAJ-SIDE模型的洪峰合格率(66.7%)比Grid-XAJ模型(53.0%)和Grid-GA模型(40.0%)有明显提升;Grid-XAJ-SIDE模型能更好地考虑降雨、土壤含水量对产流时空分布的影响。     

三江平原水资源模拟模型研究

根据三江平原水特点，研制成水资源动态模型ＦＬＯＷＡＴ。模型包括：１．流域地面径流（即产流）模型ＲＡＩＮＷＡＴ；２．流域地面汇流模拟模型ＦＬＯＷＡＴ；３．融雪径流通模型ＳＮＯＷＡＴ。这组模型联合运行可模拟计算流域全年降水量，地面产流和流域汇流的不资源变化过程。     

太湖流域平原水文试验区降雨产流过程特征研究

为研究太湖流域平原地区降雨产流特征,选取金坛水文试验区开展降雨产流过程观测,提取影响次降雨产流的特征要素,剖析典型蓄满、超渗产流案例中的产汇流过程。结果表明：试验区以蓄满产流机制为主,超渗产流现象较少。长历时小雨强条件下试验区产流过程可分为补给土壤水、填洼和排水沟出流、全面出流、雨止消退4个阶段。排水沟出流阶段径流系数小,以排水沟面积承接雨水出流为主;全面出流阶段为蓄满条件下的超渗产流,雨强阈值约0.1mm/min,径流系数大。前两个产流阶段在短历时强降雨中同时发生。若全面出流阶段土壤尚未蓄满,则仍有较大比例雨水入渗,属传统意义上的超渗产流;若土壤已蓄满,则为蓄满条件下的超渗产流。     

基于Holtan产流的分布式水文模型

基于GIS与DEM技术,构建基于Holtan产流的分布式水文模型(Grid-Holtan模型)。模型以栅格为计算单元,栅格产流采用基于Holtan下渗方法的超渗产流计算,坡面汇流和河道汇流均采用逐栅格的一维扩散波水流演算模型模拟。将Grid-Holtan模型、陕北模型与新安江模型应用于半干旱的沁河孔家坡流域。结果表明,Grid-Holtan模型、陕北模型的模拟效果好于新安江模型,GridHoltan模型洪峰模拟效果更好。     

红壤坡面降雨侵蚀与水文过程研究

通过人工模拟降雨试验,研究了有无壤中流情况下红壤坡面侵蚀、入渗过程及含水量分布状况.结果表明:初始产流时间无壤中流比有壤中流约快13 min,壤中流滞后于地表径流.产流强度无壤中流整体小于有壤中流,壤中流小于地表径流;有壤中流产沙量除峰值外其余都小于无壤中流.地表初渗速率无壤中流大于有壤中流,且入渗时间长;含水量无壤中流0~5 cm随坡深逐渐减小,5~25 cm随坡深逐渐增加,有壤中流0~10 cm随坡深逐渐减小,10~25 cm随坡深逐渐增加.无壤中流5 cm以下各个坡深处的含水量大于有壤中流;两种情况含水量都属弱变异,有壤中流的变异幅度大于无壤中流,较大变异集中在15~30 cm.     

喀斯特峰丛洼地(谷地)流域产汇流特性分析

本文首先从地貌形态结构对喀斯特峰丛洼地(谷地)流域的产流及汇流机制进行了研究,然后结合喀斯特流域结构的水文特点,提出了喀斯特峰丛洼地(谷地)流域的产流量计算模式和地貌水文汇流模型。     

喀斯特流域地貌产流机制与产流特征

本文运用喀斯特流域水文地貌系统的观点［３］，把喀斯特地貌形态特征作为影响流域产流机制的重要因素之一，较深入地探讨了流域地貌产流机制、产流模式、产流面积及其产流特征之间的关系。最后，利用喀斯特流域径流试验场实测水文资料，验证了文献［１２］提出的喀斯特流域地貌产流模型在实际应用中的可行性，为无实测水文资料的中小喀斯特流域的产流量预报开辟了一条新的途径。     

基于栅格垂向混合产流机制的分布式水文模型

根据已有产流机制的研究结果,提出了当土壤含水量大于栅格蓄水容量时会产生径流的栅格蓄水容量概念,以及通过栅格植被根系层深度和田间持水量计算流域内各点栅格蓄水容量的栅格蓄水容量计算方法,并在充分考虑流域内植被类型、土壤类型和土壤水分参数对流域蓄水容量分布影响的基础上,应用栅格垂向混合产流机制描述植被根系层的水量变化,从而避免了对复杂的土壤水运动过程的直接描述.甸子流域的应用结果表明,基于栅格垂向混合产流机制的分布式流域水文模型对多年连续序列模拟的效率系数达到0.744,年均径流深误差为1.18-mm,相对误差为2.18%.此模拟结果对于寒旱区的水文过程模拟来说是可以接受的.     

陕北黄土单点入渗模式在产流计算中的应用

本文根据室内土壤物理实验研究结果和理论推导,提出参数B同流域土壤含水量建立关系的入渗模式。该模式不仅能够反映可变初始土壤含水量对入渗的影响,而且能够进行饱和与非饱和入渗的连续过程计算。当用于以开始积水时间t_p,为判别标志的产流计算模型中,采用小流域、径流实验场的水文资料和室内土柱入渗的实验资料进行模拟计算,结果良好。