基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术探讨
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《HEC-HMS模型在小流域的洪水预报研究与应用》篇一一、引言随着全球气候变化的影响,洪水灾害频发,准确及时的洪水预报成为了防洪减灾工作的重要环节。
HEC-HMS(Hydrologic Engineering Centers - Hydrologic Modeling System)模型作为一种先进的洪水预报模型,因其强大的水文模拟能力和广泛的适用性,被广泛应用于小流域的洪水预报工作中。
本文将探讨HEC-HMS 模型在小流域的洪水预报研究与应用。
二、HEC-HMS模型概述HEC-HMS模型是由美国水文工程中心(HEC)开发的一种分布式水文模型,它集成了水文、气象、地貌等多方面的信息,通过建立水文响应单元(HRU)来模拟流域的水文过程。
该模型具有结构简单、操作方便、物理意义明确等优点,被广泛应用于各种尺度的洪水预报工作。
三、HEC-HMS模型在小流域的洪水预报应用在小流域的洪水预报中,HEC-HMS模型的应用主要体现在以下几个方面:1. 数据收集与处理:HEC-HMS模型需要收集流域的气象、地形、土壤、植被等数据。
通过对这些数据进行处理和分析,可以建立合适的水文响应单元,为模型的运行提供基础数据支持。
2. 模型参数率定与验证:根据流域的水文特性,对HEC-HMS模型的参数进行率定和验证。
通过对比模型的输出结果与实际观测数据,不断调整模型参数,使模型能够更好地反映流域的水文过程。
3. 洪水预报:在获得可靠的模型参数后,可以利用HEC-HMS模型进行洪水预报。
通过输入气象预报数据和流域的实际观测数据,模型可以输出未来一段时间内的径流、洪峰流量等关键指标,为防洪减灾工作提供决策支持。
四、案例分析以某小流域为例,应用HEC-HMS模型进行洪水预报。
首先,收集该流域的气象、地形、土壤、植被等数据,建立合适的水文响应单元。
然后,对模型的参数进行率定和验证,使模型能够较好地反映该流域的水文过程。
最后,利用模型进行洪水预报,并与实际观测数据进行对比分析。
基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术探讨摘要:通常位于山丘地区的中小河流具有预见期短、分布范围广、突发性强以及洪水汇流时间短等特点,所以,信息的及时预报与预警就是预报中小河流洪水的首要任务。
在实时预警过程中,可通过自动预报实现,这样不仅能减少人员及财产损失,还能对地质灾害的发生概率进行最大程度降低。
基于此,本文主要阐述了中小河流洪水预报中分布式水文模型构建条件,关键词:分布式水文模型;中小河流;洪水预报前言:我国地质地貌南北差异较大,地处季风区,所以,受气候因素与人类活动的影响,近年来频繁发生山区洪水灾害,不仅逐年增多了伤亡人数,还造成了严重的财产损失。
中小河流洪水自然灾害在此背景下,已经成为对我国山区人民经济持续发展与社会快速发展制约的主要因素。
本文围绕我国山区洪水地域地质概况及实际特征等进行了深入分析与探讨,为了实现准确预报与监测区域中小河流洪水,建立了科学的数据模型,以供参考。
1构建中小河流洪水预报中分布式水文模型的条件1.1对需要的数据资料进行科学的收集在对分布式水文模型进行构建过程中,有效的收集DEM数字高程模型数据、地形坡度、当地地形地貌、中小河流流域面积、土地综合利用情况以及土壤类型等数据资料就是最为核心的工作环节。
1.2应有效分析相关情况应有效分析中小河流水位、水位流量关系、大断面资料以及当地降雨量等情况,为了对当地中小河流断面情况进行更好的了解,通过实地调研与数据分析,根据河道行洪能力,对河道防洪技术标准进行科学合理的制定。
在分析与收集资料的前提下,应进一步分析降雨日资料与洪水日资料,通过数据总结对比,形成科学的产汇流特征参数及流域降雨径流关系。
1.3应对流域洪水汇流时间进行确定构建中小河流洪水预报分布式水文模型的前提条件就是准确的汇流时间。
因为目前较为缺乏水情遥测站的长系列历史水文数据资料,所以,在对中小河流汇流时间进行确定过程中,需要根据暴雨洪水与汇流速度公式响应关系的地区规律进行分析计算,详细的计算公式如下:T=0.278式中:Qm--设计洪峰流量,该值在中小河流水预报预警中,可定为警戒流量或洪水预警特征值,可由流量关系线和断面水位查算而得,m3/s;m为汇流参数,在各地《水文手册》中,通过运用其中的经验公式计算可得;J--小河流主河道比降,可通过对谷歌地图或高比例尺地形图查算得到;L--小河流主河道长度。
基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法摘要:中小河流洪水是城市和农村地区常见的自然灾害之一,给人们的生产生活带来了巨大威胁。
为了提高中小河流洪水预警预报的准确性和及时性,本文基于分布式模型和多源降水数据,提出了一种新的中小河流洪水预警预报方法。
1. 引言中小河流洪水的预警预报对于减少洪水灾害的损失具有重要作用。
由于中小河流的特殊性,常规的洪水预警预报方法在如何准确地预测中小河流洪水方面存在一定的局限性。
因此,研究如何利用分布式模型和多源降水数据进行中小河流洪水预警预报,成为当下研究的热点和难点。
2. 分布式模型分布式模型是一种基于物理流域过程的数学模型,能够对地表径流过程进行模拟和预测。
在中小河流洪水预警预报中,采用分布式模型可以更准确地刻画流域内的水文过程和河道流量变化。
分布式模型将流域划分为多个子流域,每个子流域内都建立了水文模型,并通过流域元素间的通道进行信息交换,实现了全流域水文过程的模拟。
3. 多源降水数据降水是引发洪水的主要因素之一,而且往往是导致洪水爆发的关键。
传统的中小河流洪水预警预报方法常常只利用站点观测的降水数据作为输入,但由于站点间距离较远,降水分布的时空不均匀性无法得到很好的反映。
因此,本文采用多源降水数据,包括卫星降水数据、雷达降水数据和站点降水数据,通过数据融合的方法获取了更全面、更准确的降水信息,提高了中小河流洪水预警预报的准确性。
4. 基于分布式模型和多源降水的预报方法本文基于分布式模型和多源降水数据,提出了一种综合预报方法。
具体步骤如下:(1) 利用分布式模型对流域内的水文过程进行建模,包括降雨径流转化、蓄水汇流等过程。
(2) 利用卫星降水数据、雷达降水数据和站点降水数据,通过数据融合的方法得到流域内的降水分布。
(3) 将融合后的降水数据作为输入,驱动分布式模型,预报流域内的径流量和河道水位。
(4) 根据历史资料建立预报模型,将实时预报结果和历史数据进行比对,校正预报结果。
中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用发布时间:2021-07-12T06:46:34.121Z 来源:《防护工程》2021年7期作者:富康平王娟妮张婷[导读] 虽然水文数据日益丰富,但中小河流水文资料依旧匮乏,大多数中小水库塘坝没有流量监测资料。
同时,气候变化和人类活动改变了天然汇流规律,对中小河流影响尤为凸显,预报预警的精度和预见期亟待提高。
基于防洪阈值的传统预警对灾害风险的评估与防控能力不足,应急处置研究薄弱。
开展中小水库塘坝的水雨情监测预报,结合多源降水融合与预报进行精细与智能洪水预报,基于影响预报的动态风险分析和应急处置等研究,对提升我国中小河流洪水灾害防控能力、保障人民生命财产安全具有重要意义。
富康平王娟妮张婷宝鸡水文水资源勘测中心陕西宝鸡 721006摘要:虽然水文数据日益丰富,但中小河流水文资料依旧匮乏,大多数中小水库塘坝没有流量监测资料。
同时,气候变化和人类活动改变了天然汇流规律,对中小河流影响尤为凸显,预报预警的精度和预见期亟待提高。
基于防洪阈值的传统预警对灾害风险的评估与防控能力不足,应急处置研究薄弱。
开展中小水库塘坝的水雨情监测预报,结合多源降水融合与预报进行精细与智能洪水预报,基于影响预报的动态风险分析和应急处置等研究,对提升我国中小河流洪水灾害防控能力、保障人民生命财产安全具有重要意义。
关键词:中小河流;洪水灾害;洪水预报;风险预警;预报技术;技术应用引言洪水预报是根据过去和实时气象数据预报洪水演变的洪水采集和移动规律进行的,而洪水预报则实时预测未来洪水将在实际时间发生,即就当前预测方法而言,实际时间是水元素(如污水)实时进入数据库的时间。
常用流域模型具有线性系统,该系统不处于脱机状态,而不同的水元素随着时间的推移而变化。
若要减少水资源随时间推移对模型计算的影响,需要实时更新来实时更正洪水错误。
1洪水预报概述中小河流洪水具有成灾快、突发性强、发布面广、预见期短等特点,这也使其预报效果与大江大河相比,存在明显差距。
科学研究创中小河流洪水预报难点及对策郭如侠(河北省张家口水文勘测研究中心河北张家口075000)摘 要:洪水预报是关键的非工程防洪措施,是新时代确保社会稳定、推动国家经济发展的重要工作内容,所以,提升各区域的洪水预报能力尤其关键。
在新时期背景下,传统的防洪建设工程已无法满足时代和社会发展的需求,亟需探索更加科学有效的洪水监测与预报技术手段来增强防洪水平。
为此,有关部门需要充分分析中小河流洪水的特点,采取科学有效的方式来保障中小河流洪水预报的时效性与精准度,为防洪工程建设提供必要的依据和支持。
关键词:中小河流洪水预报难点对策中图分类号:P338文献标识码: A文章编号:1674-098X(2022)08(c)-0009-04 Difficulty Points and Countermeasures of Flood Forecastingin Small and Medium-Sized RiversGUO Ruxia(Zhangjiakou Hydrological Survey and Research Center of Hebei Province, Zhangjiakou, Hebei Province,075000 China)Abstract: The flood forecast is a key non-engineering flood control measure, and is an important work to ensure social stability and promote national economic development in the new era. Therefore, it is particularly critical to improve the flood forecasting capacity of each region. In the new era, the traditional flood control construction projects can no longer meet the needs of the times and social development. It is urgent to explore more scientific and effective flood monitoring and forecasting technology to enhance the level of flood control. Therefore, relevant departments need to fully analyze the characteristics of flood in small and medium-sized rivers, adopt scientific and effective ways to ensure the timeliness and accuracy of flood forecasting in small and medium-sized rivers, and pro-vide necessary basis and support for flood control project construction.Key Words:Small and medium-sized rivers; Flood forecast; Difficulties; Countermeasures受到我国地理条件的影响,全国各地遍布着众多的中小河流,而这些流域频繁发生的洪水灾害一直影响着当地的发展,威胁着群众的生命财产安全。
关于洪水预报模型研究综述发布时间:2021-06-04T15:14:04.863Z 来源:《基层建设》2021年第2期作者:刘献[导读] 摘要:通过分析认识洪水预报模型的研究背景,可以更进一步了解模型的适用流域,体现出洪水预报的科学性、合理性,为水资源管理和决策提供了重要的科学依据。
商丘工学院 476000摘要:通过分析认识洪水预报模型的研究背景,可以更进一步了解模型的适用流域,体现出洪水预报的科学性、合理性,为水资源管理和决策提供了重要的科学依据。
文章探讨了当前水文模型在洪水预报中存在的不足及今后研究的方向。
关键词:洪水预报模型;新安江模型;分布式水文模型;水箱模型;TOPMODEL模型1 洪水预报模型研究背景洪水预报是基于洪水形成和运动规律,采用过去和实时水文气象资料对未来一定时间内的洪水情况进行预测。
主要预报最高洪峰水位(或流量)、出现时间、涨落过程、洪水总量等。
直接为防汛抢险、水资源合理利用与保护、水利工程建设和调度运用管理,及工农业的安全生产服务。
水文模型就是对复杂水循环过程的抽象或概化,能够模拟水循环过程的主要或大部分特征,即是对自然界中复杂水循环过程的近似描述(徐宗学,2009)。
2 洪水预报模型技术水文模型从系统角度模拟降雨径流关系,大致可分为传统和现代两类。
传统的水文模型有一定的物理意义,简化了产、汇流过程,经较长时间实践,不断改进积累了丰富的经验,应用广泛,目前我国最有代表性的是湿润和半湿润地区普遍采用的新安江模型、陕北模型、水箱模型,现代水文模型是随3S 技术的出现而发展起来的,分布式水文模型、TOPMODEL模型。
2.1 新安江模型新安江模型是河海大学赵人俊教授等在1973年对新安江水库流量预报时提出来的,是一个分块式的概念性流域降雨径流模型。
最初设计为二水源模型(地表径流和地下径流);到了20世纪80年代,引入萨克拉门托模型与水箱模型中的用线性水库函数划分水源的概念,提出了三水源模型(地面径流、壤中流和地下径流);80年代中期,又提出了四水源模型(地面径流、壤中流、快速地下径流和慢速地下径流)。
基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法一、引言随着气候变化和人类活动的影响,洪水成为当代社会面临的重要自然灾难之一。
中小河流洪水的预警预报是减轻洪灾损失、保卫人民生命财产安全的重要手段之一。
本文将基于分布式模型和多源降水信息,探讨中小河流洪水预警预报的方法和技术。
二、中小河流洪水特点及挑战中小河流洪水与大型河流相比具有水位上涨快、泥沙输移量大、影响范围狭窄等特点。
这就要求洪水预警预报方法需要更高的时间和空间区分率,以更准确地反映洪水的变化过程和影响范围。
然而,中小河流流域通常缺乏匀称连续的观测站点,数据不足成为预报的一个难题。
三、基于分布式模型的预警预报方法分布式模型是用于解决区域性水文问题的重要工具,其通过将流域划分成多个子流域,利用时间和空间上分布的输入数据以模拟流域的水文过程。
在中小河流洪水预警预报中,分布式模型可以提供更精确的洪水信息。
1. 数据采集:建立一个完善的观测网络来获得流域内的水文数据,包括水位、流量、降水、土壤含水量等数据。
通过传感器、遥感和网络监测等手段收集多样化的数据。
2. 模型构建:将流域划分为多个子流域,并利用分布式模型的原理建立水文模型。
流域内的各个子流域之间通过水文过程的动态响应来实现信息交互和共享。
3. 数据预处理:通过降水数据插值、误差修正等方法,对收集的水文数据进行预处理和修正,提高数据的准确度。
4. 模型参数化:利用观测数据对模型进行参数化,确定模型的参数,提高模型的可靠性和准确性。
5. 模型验证:使用观测数据对建立的水文模型进行验证,并对模型进行调整和优化,确保模型的预报能力和可靠性。
6. 洪水预报:利用建立的水文模型,结合降雨预报数据,进行实时的洪水预报。
依据模型的输出结果,对可能受到洪水影响的区域进行预警预报。
四、多源降水信息的应用降水是引发洪水的重要因素之一,而中小河流流域缺乏匀称连续的观测站点的问题使得降水信息的得到面临挑战。
因此,利用多源降水信息(如卫星遥感数据、雷达数据、气象站观测数据等)成为一种重要的补充手段。
农业与生态环境DOI:10.16661/ki.1672-3791.2018.30.117中小河流洪水预报的难点与解决方案张凡(湖北省咸宁市水文水资源勘测局 湖北咸宁 437100)摘 要:中小河流与大江大河有着明显的差异,因此,其洪水预报也有所不同。
因此,本文对我国中小河流洪水预报的难点以及相应的解决方案进行了深入的探索和研究。
首先,本文对中小河流洪水预报的鲜明特征进行了概述;其次,对于中小河流洪水预报过程中面临的难点和困难进行了深入的分析;最后,从加大对数据资料收集、构建监测点以及建立完善的分布式水文模型3个方面提出了中小河流洪水预报的有效策略,以希望能够有效解决中小河流洪水预报过程中面临的难点,并对水文预报工作起到积极的推动作用。
关键词:中小河流 洪水预报 难点 解决方案中图分类号:TV122 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)10(c)-0117-03我国的疆土非常辽阔,各个地区在地形地貌水质以及气候条件等各方面均存在着非常大的差异性。
因此,截止到目前为止,我国对于中小河流还尚未形成明确的、统一的定义和标准。
在本文中我们引用了《江河流域规划编制规范》中的相关定义和标准,认为流域面积在3000km2以下的河流被定义为中小河流。
所以,据相关调查统计显示,我国的中小河流数量非常多,其中大部分中小河流的流域面积均处于100~1000km2这个区间内。
长时间以来,我国中小河流发生洪水灾害的现象非常普遍,造成的损失高达70%以上,对于人民群众的生命和财产安全带来了严重的威胁。
在我国开展防洪减灾工作过程中,中小河流洪水预报是其中一项不可或缺的重要组成工作内容,实施过程中也面临着诸多的困难和挑战。
与大江大河流相比较而言,中小河流构建的防洪体系缺乏完善性和科学性。
更为严重的是,部分中小河流甚至尚未设立防洪标准。
现阶段,随着全球温室效应日益趋于严重化,全球气温处于不断上升的趋势中,极端天气发生的概率逐渐增加,我国各个地方中小河流洪灾频繁发生。
基于分布式水文模型的“尼伯特”台风暴雨洪水反演【摘要】本文基于分布式水文模型,对“尼伯特”台风暴雨洪水进行了反演研究。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
正文部分包括了水文模型介绍、“尼伯特”台风事件简述、模型输入数据、模型参数设定和模型结果分析。
结论部分对反演成果进行了评价,提出了模型改进建议,并展望了未来研究方向。
通过本文研究,可以更深入地理解“尼伯特”台风暴雨洪水的成因和影响,为未来防灾减灾工作提供科学依据。
【关键词】分布式水文模型、台风、尼伯特、暴雨、洪水、反演、水文模型介绍、模型输入数据、模型参数设定、模型结果分析、反演成果评价、模型改进建议、未来研究展望、研究背景、研究目的、研究意义1. 引言1.1 研究背景暴雨洪水是一种常见的自然灾害,造成了严重的社会经济损失。
尤其在台风登陆过程中,由于强降雨的影响,洪涝灾害往往会加剧,给社会带来巨大的影响。
对台风暴雨引发的洪涝灾害进行准确的反演分析,对于灾害防治和减灾工作具有重要意义。
随着计算机技术和水文模型的不断发展,基于分布式水文模型的暴雨洪水反演方法逐渐成为研究的热点。
通过对流域内地表水文过程和地下水文过程进行模拟,结合实测数据进行参数校正,可以较为准确地预测台风暴雨过程的洪水响应。
开展基于分布式水文模型的“尼伯特”台风暴雨洪水反演研究,有助于深入理解台风暴雨过程中的水文特征,为灾害防治提供科学依据。
研究基于分布式水文模型的“尼伯特”台风暴雨洪水反演具有重要的现实意义和科学意义。
通过分析台风暴雨引发的洪水过程,可以对台风暴雨的水文特征有更深入的认识,为灾害防治提供有效的技术支持。
1.2 研究目的本研究的目的旨在利用基于分布式水文模型的“尼伯特”台风暴雨洪水反演方法,对台风事件中的洪水过程进行深入分析和研究。
通过对模型的建立和参数设定,我们将探讨洪水的时空分布特征,揭示洪水灾害的形成原因和发展规律,为防灾减灾工作提供科学依据。
通过对模型结果的分析和评价,我们将探讨水文模型在洪水反演中的适用性和局限性,为今后改进模型和提高预测精度提供参考。
基于分布式水文模型的“尼伯特”台风暴雨洪水反演1. 引言1.1 研究背景台风暴雨引发的洪水灾害给人们的生命财产安全带来了极大的威胁,而如何准确地评估暴雨引发的洪水过程,是防灾减灾工作的重要组成部分。
传统的水文模型在预报洪水方面存在一定的局限性,而基于分布式水文模型的“尼伯特”台风暴雨洪水反演技术,为提高洪水预报的准确性和时效性提供了新的思路。
目前,基于分布式水文模型的洪水预报技术受到越来越多研究者的关注,通过将地理信息系统、遥感技术和气象资料等多源数据融合,建立具有空间分布特征的水文模型,可以更准确地模拟台风暴雨引发的洪水过程。
参数优化和模型验证等方法的应用,也为台风暴雨洪水反演提供了有效的技术支持。
通过对“尼伯特”台风暴雨洪水反演技术的研究,不仅可以提高暴雨洪水预警的准确性和时效性,还可以为灾害风险评估和防灾减灾决策提供重要参考,具有重要的研究意义和实践价值。
1.2 研究意义在关于研究意义的内容如下:本研究的重要性在于通过基于分布式水文模型的“尼伯特”台风暴雨洪水反演,可以更好地理解和预测极端天气事件对城市水文过程的影响。
随着全球气候变暖的加剧,极端降雨事件频率和强度不断增加,给城市防洪和排水系统带来挑战。
对于台风暴雨洪水的研究具有重要的现实意义。
通过建立分布式水文模型,可以更准确地模拟台风暴雨洪水的形成和演变过程,为城市防洪规划提供科学依据。
本研究还可以为提高灾害应对和管理水平提供参考和支持。
通过对“尼伯特”台风暴雨洪水事件的反演研究,可以总结经验教训,探讨防洪和减灾的有效措施。
对于城市水文过程的深入认识也有助于改善城市规划和建设,提高城市的抗灾能力,保障城市的安全和可持续发展。
本研究具有重要的理论和实践价值,对于城市水资源管理和生态环境保护具有积极意义。
2. 正文2.1 研究方法研究方法是本研究的核心部分,主要包括以下几个步骤:1. 数据获取:我们需要获取“尼伯特”台风暴雨洪水事件发生期间的各种气象、水文和地形数据。
视界观 OBSERVATION SCOPE VIEW400分布式水文模型在短期水文预报中应用的可行性初探马恩泽,张鹏,顾俊豪(皖江工学院,安徽,马鞍山 243031)摘 要:时代的发展与科技的进步,使得我国的短期水文预报工作得到了有效的创新,在整体短期水文预报工作的开展过程中,需要充分的对分布式水文模型进行有效的构建。
而我国以物理机制为基础的分布式水文模型,在整体短期水文预报业务中并没有得到有效的推广。
基于上述原因,文章对分布式水文模型应用于整体短期水文预报工作中所具有的可行性进行了详细的探析。
希望能够通过文章的探究,对我国短期水文预报工作以及相应的分布式水文模型构建工作提供有效的现实性参考。
关键词:水文预报;分布式水文模型;可行性分析一、对当前现状进行分析水文预报就其自身概念而言,是通过已知的信息并且将水文学、气象学等诸多内容进行有效的应用,对某一流域或者相应一水文站在某一时间内的水文状态进行有效的预测,或对相应的状态进行有效的定性,在进行具体的运用过程中,能够对水资源管理以及防汛抗旱工作起到有效的现实性作用,在长期以来,相应的水文预报工作受到水库管理发电等诸多部门的重要关注。
水文预报可将其分为短期水文预报以及长期水文预报。
而在一般情况下,公众往往将由水文要素所作出的相应预报称之为短期预报,并且相应的预见期为三天之内,其预报过程中能够对洪水进行实时的预测,并且需要具有较高的预报精度。
在传统的短期使用预报过程中,由传统的使用预报模型予以预报,其在相应的预报过程中会存在着水文站网密度相对较低,进而使整体观测资料无法得到有效的精确化获取,使整体区域预报所具有的精度大幅度降低,并由此使洪水预报所具有的合格率相对较低。
此外,在短期之内人文活动等诸多因素的现实影响之下,长期的历史资料并不能够对相应的水温现状进行有效的反映,进而使相应的区成为新型的资料缺失区,并且使传统的水文预报模型在构建过程中受到一定程度的现实限制,以此使短期水文预报所具有的精度受到一定程度的负面性影响。
基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术研究
孙佳竹
【期刊名称】《中国水能及电气化》
【年(卷),期】2016(000)012
【摘要】中小河流一般位于山丘地区,洪水汇流时间短,突发性强,分布广,预见期短,因此,中小河流洪水预报,首要的任务就是信息预警及预报.通过自动预报实现实时预警,能够有效降低地质灾害发生的概率,减少人员及财产损失.本文结合辽宁省中小河流实际特点,基于分布式水文模型对中小河流洪水预报技术进行研究,对现阶段洪水预报工作主要难点进行分析,科学构建基于洪水预报的分布式水文模型.
【总页数】4页(P54-56,10)
【作者】孙佳竹
【作者单位】辽宁省铁岭水文局,辽宁铁岭112000
【正文语种】中文
【中图分类】P338.6
【相关文献】
1.MIKE SHE 分布式水文模型在广东省中小河流洪水预报中的应用展望 [J], 陈国轩;梁海涛;林蓉璇
2.基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术 [J], 刘志雨;侯爱中;王秀庆
3.基于栅格型新安江模型的中小河流精细化洪水预报 [J], 姚成;李致家;张珂;朱跃龙;刘志雨;黄迎春;龚珺夫;张锦堂;童冰星
4.基于集成学习的中小河流洪水预报 [J], 王继民;季昌政;李家欢;曹颖
5.基于短时临近降水集合预报的中小河流洪水预报研究 [J], 包红军;曹勇;曹爽;王蒙
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基于分布式水文模型的云南省中小河流洪水预报技术探究摘要:目前中小河流的洪水预报工作受站点、资料等多方面影响,预报精度普遍不高,已成为水文预报工作发展的一个瓶颈,也是其成长关键点。
本文对云南省中小河流区域洪水预报工作的特点和难点进行剖析,梳理了中小河流洪水预报工作的思路、模型以及措施,在部分中小河流流域进行了分布水文模型洪水预警预报的相关实验研究,并对今后云南省中小河流洪水预报工作提出了自己的想法。
关键词:分布式水文模型;云南省;中小河流;洪水预报云南省地处云贵高原,山地高原占全省总面积的94%,众多河流遍布其间。
受地形地势、气候更替和人类活动影响,山丘地区经常会发生暴雨导致的洪水灾害,从而造成严重的经济人员损失,尤其是中小河流区域内暴雨导致的洪水更容易发生。
近年来中小河流暴雨导致的洪水灾害已经成为人员伤亡的首要灾害类型,严重制约了云南省社会经济的可持续发展。
因此,及时进行科学的中小河流暴雨洪水预警预报,对帮助山丘地区的人民保证其生命、财产安全有着极为重要并且不可替代的意义,更是目前中小河流区域最现实、可行的避免灾害非工程办法之一。
一、云南省中小河流洪水预报工作的现状与难点分析随着云南省中小河流水文监测系统项目的建设完成,各水文、水位以及雨量站已逐步投入运行。
为切实发挥这些中小河流水文站点的洪水预警预报功能,云南省水文水资源局组织编制了210条重点中小河流217个断面的洪水预报预警工作方案,依托《中国洪水预报系统》分别建立了每个断面对应的洪水预报模型。
目前采用的主要是三水源新安江模型、BP神经网络以及VIC分布式产流+ UH_B地貌单位线汇流三种方法。
受限于雨量站点的代表性、资料年限以及水利工程的调蓄影响,预报精度普遍不高,尤其是人类社会活动对自然产汇流的影响逐年加大,导致洪峰洪量的拟合效果也较差,所以在定量预报不易完成的情况下,如何最大性质的发挥定性预报的作用也是我们需要研究的。
目前有关中小河流的洪水预报工作已成为水文预报工作发展的某种瓶颈,也是其成长关键点。
基于分布式水文模型的小流域山洪预报方法与应用包红军;李致家;王莉莉;黄小祥;姚成;屈晨阳;赵鲁强;张庆华【摘要】Rainfall runoff simulation and flood forecasting of an ungauged small basin is a complex forecasting problem. In this paper, we in-troduced the Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model (GMKHM model) for flash flood forecast-ing of a small ungauged basin. For each hydrological cell based on DEM (Digital Elevation Model) and RS technique, the net rainfall after can-opy interception and evapotranspiration calculations is used for runoff generation and separation module in the GMKHM model. The mixed runoff generation model is applied for runoff generation computation, and overland and channel flows are routed by one-dimensional implicit finite difference kinematic wave flow model. The GMKHM model and theXin′anjiang distributed hydrological model were employed to Dagou Basin of Jialingjiang River for flash flood forecasting test in the 2009 flood season. Results show that the two distributed hydrological models perform well, and the flood peak simulation accuracy of the GMKHM model is better.%无资料小流域山洪预报一直是流域洪水预报中面临的复杂难题.本文将引入基于新安江水文模型建立的分布式混合产流水文模型(Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model,GMKHM),研究无资料小流域山洪预报方法,并将GMKHM模型与DEM(Digital Elevation Model)、RS技术相结合,以DEM栅格为计算单元,在栅格内进行植被冠层截留、蒸(散)发、产流与分水源计算;流域产流采用混合产流模型计算,坡面汇流和河道汇流均采用基于栅格单元的分布式运动波模型水流演算,将GMKHM模型和分布式新安江水文模型同时应用于2009年汛期嘉陵江乔庄河支流大沟小流域山洪预报试验.结果表明,两个分布式水文模型的模拟预报精度较高,均可用于该流域山洪预报,其中GMKHM分布式水文模型在洪峰模拟上稍好于分布式新安江水文模型.【期刊名称】《暴雨灾害》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】8页(P156-163)【关键词】山洪预报;分布式混合产流水文模型;分布式新安江水文模型;大沟流域【作者】包红军;李致家;王莉莉;黄小祥;姚成;屈晨阳;赵鲁强;张庆华【作者单位】国家气象中心,北京100081;河海大学水文水资源学院,南京210098;国家气象中心,北京100081;河海大学水文水资源学院,南京210098;河海大学水文水资源学院,南京210098;河海大学水文水资源学院,南京210098;中国气象局公共气象服务中心,北京 100081;四川省青川县气象局,青川 628100【正文语种】中文【中图分类】P338+.8山洪是指山区溪沟小流域突发性暴涨暴落的地表径流[1-3]。
基于分布式水文模型的抚州市小流域洪水预报研究
邱启勇;殷国强;温珍玉;周屹峰;张荣;罗宇翔
【期刊名称】《陕西水利》
【年(卷),期】2022()10
【摘要】通过使用空间输入的分布式建模方法 ,为抚州市琅琚水、黎滩河和乌江流域开发洪水预测模型。
该方法包括基本计算单元划分、蒸散发计算、产流计算、汇流计算、参数率定以及利用现场流量数据验证模型。
使用数字高程模型(DEM)和土壤结构网格导出的土地利用/土地覆盖网格,通过决策树、聚类、深度学习等人工智能的技术构建出参数智能转移模型,通过该模型在任意流域使用即可提取出该区域的一套基础的水文参数。
利用2021年的作业预报进行了验证,预报基本满足当前中小河流洪水预报要求,参数率定和预报计算速度较快,实现中小河流快速预报,能够最大程度延长预报的有效预见期。
【总页数】4页(P47-49)
【作者】邱启勇;殷国强;温珍玉;周屹峰;张荣;罗宇翔
【作者单位】鄱阳湖水文水资源监测中心;江西省水文监测中心;抚河水文水资源监测中心;贵州东方世纪科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】P338
【相关文献】
1.基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术研究
2.基于分布式水文模型的小流域山洪预报方法与应用
3.分布式水文模型在淮河洪泽湖以上流域洪水预报中的应用
4.基于水文水动力耦合模型的山区小流域洪水预报
5.基于RS与GIS的小流域洪水预报模型与系统:小流域洪水预报的新方法
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基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术探讨
发表时间:2019-12-24T10:16:57.930Z 来源:《工程管理前沿》2019年第22期作者:张勇强[导读] 通常位于山丘地区的中小河流具有预见期短、分布范围广、突发性强以及洪水汇流时间短等特点摘要:通常位于山丘地区的中小河流具有预见期短、分布范围广、突发性强以及洪水汇流时间短等特点,所以,信息的及时预报与预警就是预报中小河流洪水的首要任务。
在实时预警过程中,可通过自动预报实现,这样不仅能减少人员及财产损失,还能对地质灾害的发生概率进行最大程度降低。
基于此,本文主要阐述了中小河流洪水预报中分布式水文模型构建条件,
关键词:分布式水文模型;中小河流;洪水预报
前言:我国地质地貌南北差异较大,地处季风区,所以,受气候因素与人类活动的影响,近年来频繁发生山区洪水灾害,不仅逐年增多了伤亡人数,还造成了严重的财产损失。
中小河流洪水自然灾害在此背景下,已经成为对我国山区人民经济持续发展与社会快速发展制约的主要因素。
本文围绕我国山区洪水地域地质概况及实际特征等进行了深入分析与探讨,为了实现准确预报与监测区域中小河流洪水,建立了科学的数据模型,以供参考。
1构建中小河流洪水预报中分布式水文模型的条件
1.1对需要的数据资料进行科学的收集
在对分布式水文模型进行构建过程中,有效的收集DEM数字高程模型数据、地形坡度、当地地形地貌、中小河流流域面积、土地综合利用情况以及土壤类型等数据资料就是最为核心的工作环节。
1.2应有效分析相关情况
应有效分析中小河流水位、水位流量关系、大断面资料以及当地降雨量等情况,为了对当地中小河流断面情况进行更好的了解,通过实地调研与数据分析,根据河道行洪能力,对河道防洪技术标准进行科学合理的制定。
在分析与收集资料的前提下,应进一步分析降雨日资料与洪水日资料,通过数据总结对比,形成科学的产汇流特征参数及流域降雨径流关系。
1.3应对流域洪水汇流时间进行确定
构建中小河流洪水预报分布式水文模型的前提条件就是准确的汇流时间。
因为目前较为缺乏水情遥测站的长系列历史水文数据资料,所以,在对中小河流汇流时间进行确定过程中,需要根据暴雨洪水与汇流速度公式响应关系的地区规律进行分析计算,详细的计算公式如下:
T=0.278
式中:Qm--设计洪峰流量,该值在中小河流水预报预警中,可定为警戒流量或洪水预警特征值,可由流量关系线和断面水位查算而得,m3/s;m为汇流参数,在各地《水文手册》中,通过运用其中的经验公式计算可得;J--小河流主河道比降,可通过对谷歌地图或高比例尺地形图查算得到;L--小河流主河道长度。
1.4需要选择适当的分析方法
分析方法要适用于中小河流洪水预报模型,所以需要科学的进行选择。
根据中小河流实际特点,采用临界雨量预警方式,对汇流时间在1小时以下的流域进行了数据分析。
另外,对分布式的临界雨量预警模型进行了科学构建,临界量采用降雨量指标和前期影响雨量的两大因素,并采用土壤饱和度表示结果。
临界雨量在模型构建中,主要通过分析确定的时段包括6小时、3小时、1小时以及30分钟。
除此之外,若建有水库,那么在分析中小河流洪水预报过程中,采用分布式模型进行,并对水库调蓄影响因素进行综合考虑。
通过对水库出库与入库流量预报节点进行增加,进而对水库入库洪水预报模块和调度模块进行构建。
2中小河流洪水预报中分布式水文模型构建
2.1数字流域可采用DEM技术自动生成,对中小河流径流应用现有概念性集总模型进行推算的方式要应用在每个子流域中,然后在汇流演算时,采用地貌单位线法,最终对中小河流的断面流量进行计算并得出结果。
松散性耦合模型就是这一分布式水文模型的别称。
2.2测算地形空间变化信息过程中,应用DEM技术,结合地形指数信息,可以模拟当地水文环境的特性。
在此前提下,对中小河流断面流量的计算,可利用统计学方法来实现。
2.3在合理划分中小河流流域的网格单元过程中,通过DEM技术,可运用数值分析方法,对邻网格单元的时空关系进行构建。
采用分布式水文模型在此过程中,能实现对中小河流流域的洪水预报,在此过程中,子流域单元和汇流拓扑关系流向及水系等在内的数字流域应采用高精度数字高程模型DEN自动生成,并采用蓄满产流和超渗产流模型在每个流域中,推求对中小河流的径流。
另外,也可进行汇流演算,通过马斯京根及等流时线进行,最后,对中小河流每个子流或网格出口断面的洪水预报数据进行科学的得出。
3基于分布式水文模型的中小河流洪水预报
本文的研究对象主要以汉江河流域为主,基于分布式水文模型TOPKAPI,充分收集了此流域内降雨、水文气象、河流流量、土地利用情况及植被类型、数字高程、土壤及相关地理信息等数据资料。
此次分析数据资料的收集,从全国数字高程数据库中,采用1:25万比例,提取相关数据资料;由原始比例尺寸为1:5百万及通过FAO —UNESCO的数字地图提供土壤数据资料。
1km的网格为该模型分析数据测量精度,按照USGS标准进行模型分析数据指标分类,将水文模型中的土地类型共分为24种。
并采用MapWindow地理信息系统软件在此基础上,科学提取了流域一千米尺度上的FAO土壤分类、USGS土地利用分类资料以及数字高程,最终通过科学模拟,充分利用DEM模型,对中小河流流域水系进行了自动生成。
在计算该中小河流洪水预报情况时,基于分布式水文模型,结合本流域近10年水情遥测站的相关数据资料和汛期4至10月的数据资料,利用模型TOPKAPI对该水域近两年的汛期数据资料进行了科学的验证,采用加权平均法计算了网格内的实际降雨量,网格时间和长度分别是一小时和500米。
流域面积与汇流历时关系详情如表1所示。
河流域实际汇流时间 4-6 4 2.0-3.5 1.1-2.4 0.8 0.4
河流域实际流域面积 900-1250 500-900 200-500 100-200 50-100 50 表1 统计汉江流域面积与汇流历时关系计算结果(h,km2)
另外,基于分布水文模型,在分析数据监测结果过程中,计算该区域中小河流流域洪水模拟率定期和验证期确定性系数的结果,该河流洪水径流深相对误差与模拟洪峰及合格率相对误差合格率均比较高,平均值均为0.83。
由此可见,此次模拟分析结果从预测结果来看,具有较高的准确率。
结束语:
综上所述,中小河流洪水预报分析中实用性较高的技术模型就是分布式水文模型。
本文基于分布式水文模型,选择具体案例,阐述了汉江流域中小河流洪水预报技术,证明了对于水文工作信息预测要求,最终结果可以很好的满足。
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