基于区域流量历时曲线的东江流域径流过程模拟
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基于 SDSM-SWAT的气候变化下东江流域径流预测模拟翟文亮;李朋俊;林凯荣;张凡【摘要】通过耦合SDSM统计降尺度模型和SWAT水文模型,探讨气候变化下东江流域的未来气候及其径流响应。
首先基于SDSM模型,将2011—2099年HadCM3模式下A2和B2两种情景数据降尺度到东江流域各站点,生成未来气候要素(气温和降水);然后建立适用于东江流域的SWAT模型,并模拟该流域未来气候变化下的径流响应。
结果表明:未来东江流域的气温、降水量和径流量均呈增加趋势;且A2情景下各气候水文要素的增加速度比B2情景下更快。
研究结果可为东江流域的流域综合管理和水资源的可持续利用提供一定的科学依据。
%This study investigates the climatic variation and its streamflow response in Dongjiang basin by coupling SDSM (statistical downscaling mode)and SWAT(Soil and Water Assessment Tool).Firstly,based on SDSM model,the future climate date including temperature and precipitation was generated from A2 and B2 scenarios of HadCM3 model from 2011 to2099,which was downscaled to each station in Dongjiang basin.And then,the suitable SWAT was built for modeling the streamflow response under the future climatic change.The study revealed that there would be significant increasing trends for temperature,precipitation and runoff in the future;and the increase rates under A2 scenario are larger than that under B2 scenario.The results can provide some scientific basis for the sus-tainable use of water resources and the integrated watershed management in Dongjiang basin.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】6页(P1-6)【关键词】气候变化;SWAT;SDSM;HadCM3;东江流域【作者】翟文亮;李朋俊;林凯荣;张凡【作者单位】中山大学水资源与环境系,广东广州 510275; 华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室,广东广州 510275;中山大学水资源与环境系,广东广州 510275; 华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室,广东广州 510275;中山大学水资源与环境系,广东广州 510275; 华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室,广东广州 510275;中山大学水资源与环境系,广东广州 510275; 华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室,广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】TV121水循环对气候变化最为敏感,气候变化诱发的水循环过程的变化,导致水资源的总量、空间分布、供需关系以及水环境和水循环过程等都在变化,给自然系统和人类社会带来了难以估算的负面影响。
东江流域径流周期变化规律的小波分析李凯娟;张代青;侯玉强【摘要】为研究东江流域径流变化周期,采用Morlet连续小波变换,对东江干流龙川站和博罗站45a(1956-2000)的年径流时间序列变化特征进行多时间尺度分析,揭示出东江流域年径流在不同尺度下的时频变化特征及多尺度变化、主周期变化、大小尺度嵌套和总趋势变化等规律,并应用小波系数实部过程线和小波方差进行了检验.结果表明,东江流域年径流变化呈现多尺度性、主周期性、同步性和总趋势增加的规律.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2017(038)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】小波分析;径流变化周期;小波系数图;主周期;东江流域【作者】李凯娟;张代青;侯玉强【作者单位】昆明理工大学电力工程学院,云南昆明 650500;昆明理工大学电力工程学院,云南昆明 650500;昆明理工大学电力工程学院,云南昆明 650500【正文语种】中文【中图分类】TV213.9东江发源于江西省寻乌县,自东北向西南流入广东省境内,流经龙川、河源、惠州、博罗至东莞进入珠江,于增城市汇入狮子洋,为珠江水系的支流之一[1]。
东江干流全长约562 km,广东省境内流域面积31 840 km2,流域内大中小型水库6879座,新丰江水库、枫树坝水库和白盆珠水库为其三大主干水库[2];同时该流域常居人口数量大,社会经济发展快,并承担向流域外的香港、稔平半岛等地区的供水任务,因此其水资源需求量特别大。
但在近几十年中,随着人类活动及气候、环境变化的加剧,东江流域原来的河川径流周期变化规律可能被打破,这将对其流域水资源的开发利用和规划管理直接产生影响。
因此,探讨东江流域的径流变化规律,分析其复杂的周期变化特性,对该流域河流管理部门合理开发和高效利用河川径流,科学调度和优化配置水资源,以及恢复和改善流域生态环境等具有重要的理论意义和可观的实际价值。
目前,东江流域仍然是广州、深圳、香港等开放城市快速发展需水的重要水资源地[3],为了保障该水源地供水的持续性、可靠性和高效性,东江流域降雨、径流变化规律已备受广大专家学者关注,也开展了一些研究,取得了一些成果。
基于流量-面积比值的小流域设计洪水r计算方法对比研究叶永东【摘要】为了对小流域洪水设计过程中常用的推理公式法、分布式模型法和地区瞬时单位线法的适用性进行探讨,本文以浙江省宁波市甬江地区水系为研究对象,利用洪峰流量流域面积比值参数,对设计洪水分别采用3种方法进行计算,然后将各计算结果分别与宁波市洪峰流量100年一遇实测值进行对比分析.研究表明:推理公式法适用于面积小于10km2的流域,其假定条件均与流域的产、汇流条件相符,计算结果更加真实可靠;对于面积大于100km2的流域,采用不同方法的计算结果与实测结果表现出不同程度的偏差,而分布式模型法的计算准确性相对较高;对于面积为10~100km2的流域,其坡度较为平缓、河道较长,水动力在空间上可视为均匀分布态,采用地区瞬时单位线法和分布式模型法进行洪水设计较为合理,而后者的计算精确性更好.本文的研究成果有利于提高洪水设计计算法的适用性和准确性,并可为洪水设计方法的选择提供一定的数据支撑和决策依据.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】6页(P35-40)【关键词】流量面积比值;洪水设计;小流域;计算方法【作者】叶永东【作者单位】浙江省围海建设集团股份有限公司, 浙江宁波 315040【正文语种】中文【中图分类】TV122山洪是指具有破坏力大、暴涨暴落特征的强大快速的地表径流,往往发生在周期性流水的荒溪或面积较小的溪沟内,可引起山塘、水坝等水利设施的崩溃和道路桥梁的破坏,甚至可形成山洪灾害并造成人员财产的伤亡和损失。
山洪灾害经常发生在面积小于200km2的流域,因该特征流域的水文资料相对缺少,进而造成无法采用长时间序列的水文资料对洪水设计进行计算和预测。
当前,对小流域面积进行洪水设计的主要方法有推理公式法、分布式模型法和地区瞬时单位线法[1]。
分布式模型法是结合区域水文地形资料,按照土壤水径流、地下水径流和截流等多个径流的汇流特点将流域划分为若干个子流域计算单元,并沿各子单元逐级向流域的出口进行演算。
无资料地区省界断面流量推算方法研究袁德忠;李雨;陈力【摘要】由于部分新建省界断面水资源监测站点的建设难度大、周期长,在这些地区无法通过建站观测方式获取水文资料。
为获取现状条件下的省界断面的水量信息,分别采用直接水文比拟法、间接水文比拟法以及综合推求法,对卢溪水马头山断面、梅江河三桥断面、金沙江夺通川渠断面、生达青川藏断面、涪江米心断面和汉江冷水镇断面流量进行了推算。
结果表明,3种方案的推求流量成果均符合规范要求,对于一些偏远地区省界水量监测断面的水量推求具有一定的借鉴意义。
%To obtain the flow data of some provincial cross - sections in un - gauged area,three methods,including the direct hydrologic analogy,the indirect hydrologic analogy and the combined calibration method are proposed. The flow at Matoushan section of Luxi River,Sanqiao section of Meijiang River,Duotong Section of Jinsha River on the border of Sichuan Province and Yunnan Province,Shengda Section on the border of Qinghai Province,Sichuan Province and Tibet,Mixin section of Fujiang Riv-er,Lengshuizhen Section of Hanjiang River are calculated. The results show that the calculated flow by the above methods meet the requirement of the standard. They have a certain reference for the flow calculation of provincial cross - sections in remote re-gions.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】4页(P32-35)【关键词】流量推算;推算方法;无资料地区;省界断面【作者】袁德忠;李雨;陈力【作者单位】长江水利委员会水文局,湖北武汉 430010;长江水利委员会水文局,湖北武汉 430010;长江水利委员会水文局,湖北武汉 430010【正文语种】中文【中图分类】TV131.2建立用水总量控制制度,实施流域、区域水资源管理,均需要水资源监测信息。
基于改进区域化流量历时曲线的无资料地区径流模拟
杨邦;刘玉晶;王贵作
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】2012(043)011
【摘要】台湾成功大学游保杉教授等人创造性地采用区域化流量历时曲线率定法,利用所推求的区域化流量历时曲线作为水文模型的拟合目标,率定无资料地区的参数,实现了无资料地区径流模拟.作为该法应用的关键,区域化流量历时曲线精度直接关系到模型率定的精度.研究通过趋势拟合对推求的流量历时曲线在形态上进行校正且利用量级调整对曲线的量级大小进一步进行调整,逐步改进区域化流量历时曲线.以此,提高了区域化流量历时曲线率定法的精度,较好地实现了无资料地区日径流过程模拟.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】杨邦;刘玉晶;王贵作
【作者单位】水利部海河水利委员会水文局,天津 300170;水利部海河水利委员会水文局,天津 300170;水利部发展研究中心,北京 100038
【正文语种】中文
【中图分类】P333
【相关文献】
1.金沙江下游梯级水库运行后水文情势变化分析—基于流量历时曲线的生态流量指标 [J], 李杰; 陈进; 尹正杰
2.基于SWAT模型的无资料地区径流模拟及生态流量计算——以杨溪河为例 [J], 刘树锋; 陈记臣; 关帅
3.无资料地区不同时间尺度下流量历时曲线推演及其规律分析 [J], 姬宏伟;白涛;刘登峰;栾金凯;慕鹏飞
4.基于熵理论流量历时曲线的生态流量变化分析
——以1961~2012年黄河流域径流为例 [J], 王鑫茹;崔惠娟;刘亚平;刘星才
5.利用区域流量历时曲线模拟东江流域无资料地区的日径流过程 [J], 黄国如
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东江流域地表水文过程演变特征及其影响因素探讨黎坤;江涛;林波【摘要】利用Mann-Kendall趋势检验法等统计方法,系统分析了东江流域的4个控制水文站的长系列实测降雨径流资料,探讨了东江流域降雨径流的演变特征及人类活动的影响.研究结果表明:东江流域春季在降雨没有明显增加趋势的情况下,各站的径流量却有明显的增大趋势,而夏季在降雨没有明显减少的情况下,各测站的径流量却有明显的减少趋势,这种降雨径流变化趋势不一致的主要原因是人类修建的大型水利工程影响所致;1958和1974年前后,博罗、岭下、河源站和龙川站降雨和径流集中度发生分化,是由于东江流域水利工程的建设改变了天然情况下的降雨~径流关系,特别对秋冬季节的降雨径流关系改变最大;东江实测年径流量均值在1972年发生了一次突变,由持续减少变为持续增加,造成这次变异的原因是新丰江水库和枫树坝水库调节影响.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2015(036)001【总页数】7页(P13-19)【关键词】水文变异;降水变化;水资源管理;人类活动影响;东江流域【作者】黎坤;江涛;林波【作者单位】中山大学水资源与环境系,广东广州510275;中山大学水资源与环境系,广东广州510275;中山大学水资源与环境系,广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】P333随着社会经济的发展及人类活动加剧,人类对水资源的开发利用程度不断增大,不同程度地改变了河流天然水文情势[1-2],加上气候变化导致水循环加剧,改变了降水及地表水资源空间演变特征,使地表水文过程在人类活动和气候变化双重影响下发生显著变异,直接影响了流域水资源合理配置、开发与利用[3-4]。
同时,河流生态系统由于已适应了变异前的水文状态,而变异后的水文过程会破坏当地原有生态平衡,从而产生与水相关的诸多生态问题[4]。
由于流域地表水文过程的演变特征与基于流域的水资源管理有着重要联系,因而,地表水文过程的变化特征及原因与机理一直是水文学研究的重点,相关研究成果颇丰[5-8]。
《长江流域的陆气耦合模拟及径流变化分析》篇一一、引言长江流域作为中国最重要的河流之一,其水资源的可持续利用和生态环境保护具有极其重要的意义。
近年来,随着全球气候变化的影响,长江流域的径流变化引起了广泛关注。
为了更好地理解和预测长江流域的径流变化,本文采用陆气耦合模拟的方法,对长江流域的气候变化和径流变化进行了深入研究。
二、研究方法本研究采用了陆气耦合模型,该模型能够综合考虑地表覆盖、气象条件、水文过程等多种因素,对流域的水文循环进行模拟。
通过收集长江流域的气象数据、地形数据、土壤数据等,建立了高精度的陆气耦合模型。
三、陆气耦合模拟1. 气候模拟通过输入历史气象数据,模型对长江流域的气候进行了模拟。
模拟结果表明,近几十年来,长江流域的气温呈现上升趋势,降水分布也发生了变化。
特别是夏季的降水有所增加,这对流域的水文循环产生了重要影响。
2. 陆面过程模拟模型还对长江流域的陆面过程进行了模拟,包括地表覆盖、土壤湿度、植被生长等。
这些过程对流域的水文循环和径流产生有着重要影响。
例如,植被的覆盖率增加可以减少径流的流失,增加地下水的补给。
四、径流变化分析基于陆气耦合模拟的结果,我们对长江流域的径流变化进行了分析。
结果表明,受气候变化和人类活动的影响,长江流域的径流发生了显著变化。
具体表现为:1. 自然因素影响:受全球气候变化的影响,长江流域的降水分布发生了变化,导致径流量在时间和空间上发生了变化。
特别是近年来夏季的降水增加,使得部分地区的洪涝灾害频发。
2. 人类活动影响:人类活动如土地利用方式的改变、水库建设等也对径流产生了影响。
例如,水库的建设可以调节径流的流量,使得下游地区的洪涝灾害得到缓解。
然而,过度开发和不合理利用土地资源也可能导致水土流失、河流淤积等问题。
五、结论与建议通过对长江流域的陆气耦合模拟及径流变化分析,我们得出以下结论:1. 气候变化对长江流域的径流产生了显著影响,需要加强气候变化监测和预测工作,为水资源管理和生态环境保护提供科学依据。
河流流域水文过程模拟与预报河流流域水文过程模拟与预报是水文学中一项重要的研究内容,它对于水资源的合理利用和防洪减灾具有重要意义。
本文将从河流流域水文过程的定义、模拟方法、预报技术以及其应用等方面进行讨论。
首先,我们来了解一下河流流域水文过程。
简单来说,河流流域水文过程是指河流流域内水的运动、变化以及水与地面之间的相互作用过程。
这些过程包括降水、蒸发、入渗、径流等。
在水文学中,我们通常通过建立数学模型来模拟和预测这些过程。
关于河流流域水文过程的模拟方法,目前主要有物理模型、统计模型和数学模型三种。
物理模型是基于物理原理和方程建立的模型,通过对水的运动规律进行描述,可以较真实地模拟水文过程。
统计模型则是基于历史数据和经验关系建立的模型,适用于数据较为充分的情况。
而数学模型则是将物理模型和统计模型相结合,通过数学方法求解方程组来模拟水文过程。
这三种模型各有优缺点,需要根据研究目的和数据条件选取合适的方法。
在河流流域水文过程的预报方面,主要有基于数据驱动的方法和基于模型的方法两种。
基于模型的方法是在已有模型基础上,根据气象预报、降雨预警等信息进行预测。
这种方法可以较为准确地预报河流流域的水情变化,但需要较多的观测数据和模型参数。
而基于数据驱动的方法则是借助统计学和机器学习等方法,通过历史数据的推断和关联,来预测未来的水文过程。
这种方法的优点是可以利用大量的历史数据,但缺点是未来情况可能和历史数据不完全一致,预测误差较大。
河流流域水文过程模拟与预报在实际应用中具有广泛的意义。
首先,它可以帮助水利部门进行水资源的合理规划和管理。
通过模拟和预报水文过程,可以预先了解河流的水量、水质变化趋势,从而更好地制定水资源利用方案。
其次,它对于洪水预警和防洪减灾也发挥着重要作用。
通过准确地预测水文过程,可以提前做好防洪准备,避免洪水造成的人员伤亡和经济损失。
此外,河流流域水文过程模拟与预报还可以为农业灌溉、生态保护等领域提供科学依据,以促进可持续发展。
专利名称:基于稳定水流场的流域地表径流汇流模拟方法专利类型:发明专利
发明人:陈军,唐古拉,文军,吕朝阳,刘意
申请号:CN201711019972.5
申请日:20171026
公开号:CN107590354A
公开日:
20180116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种基于稳定水流场的流域地表径流汇流模拟方法及实时计算装置,该方法包括:S1、建立栅格模式下的N‑S方程;S2、在径流汇流模型中进行水流混合模拟;S3、利用所述S2得到的径流汇流模型对流域内水流场进行迭代,从而获得稳定水流场。
该方法能为流域暴雨洪涝灾害的快速模拟和评估提供辅助决策支持,具有较高的应用价值。
申请人:成都信息工程大学,国科创(北京)信息技术有限公司
地址:610103 四川省成都市西南航空港经济开发区学府路1段24号
国籍:CN
代理机构:北京市广友专利事务所有限责任公司
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不同预报模型在东江中小流域的适应性探讨田兆伟【摘要】以东江一级支流秋香江为为例,探讨了降雨径流相关、单位线、蓄满产流及滞后演算等方法在东江中小流域洪水预报中的适应性,并根据模型检验结果对不同模型方法进行了比较分析.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2010(000)009【总页数】3页(P55-57)【关键词】预报模型;降雨径流相关图;单位线;新安江模型【作者】田兆伟【作者单位】广东省水文局惠州分局,广东,惠州,516003【正文语种】中文【中图分类】P338随着经济社会的发展和多年经验的积累,广东省东江流域干流各项工程与非工程防洪措施已日趋完善,但是近些年来气候异常仍使得中小流域暴雨洪水频发。
2008年7月,受台风“凤凰”影响,东江一级支流秋香江蓝塘站出现55.96m的超历史实测最高水位,二级支流安墩水九洲站出现 45.50m的历史实测第二高水位。
为了加强中小流域洪水预警预报工作,提高中小流域洪水预报精度,本文选用了几种常用的预报方法,以秋香江蓝塘站为例分别构建洪水预报模型,探索不同预报模型在东江中小流域的适应性。
1 模型方法简介本文以降雨径流相关图、综合单位线、蓄满产流及三水源滞后演算等预报方法为基础构建了 3种预报模型:相关图产流与单位线汇流模型、蓄满产流与三水源滞后演算汇流模型、蓄满产流与单位线汇流模型。
1.1 相关图产流与单位线汇流模型该模型根据相关图计算逐时段净雨量,再结合单位线汇流计算推求流域出口断面出流过程,具体结构图见图1。
图1 相关图产流与单位线汇流模型结构示意相关图即为降雨径流相关图,又称前期影响雨量指数模型。
常用的有三变数(P~Pa~R)降雨径流相关图,属于多输入、单输出静态的系统数学模型,方法原理简单、实用性强,常用于一次洪水径流量预报。
单位线是指在给定的流域上,单位时段内分布均匀的 1单位净雨量的直接径流量在流域出口断面所形成的流量过程线。
单位线不考虑净雨和下垫面的不均匀性,将流域作为整体,并进行了线性、倍比、叠加假定,在中小流域汇流计算中应用比较广泛。
东江流域分布式降水径流模拟研究曾凌;熊立华【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2018(039)011【摘要】基于东江博罗站上游区域的数字高程模型(DEM)数据,提取了数字河网水系与流域边界,构建了基于DEM的分布式水文模型DDRM(DEM-based Distributed Rainfall-Runoff Model)并模拟了博罗站1980—2005年降水径流过程.采用Nash效率系数、径流深相对误差对DDRM模型的径流模拟效果进行了评价,并与新安江模型的模拟效果进行对比分析.结果表明:DDRM模型和新安江模型在东江流域降水径流模拟中均取得了较好的模拟效果.整体而言,两个模型的模拟效果相当;在洪水量级模拟方面,DDRM模型优于新安江模型.与新安江模型相比,DDRM模型具有结构简单、参数较少的优点,且能模拟径流量的空间分布.【总页数】8页(P1-7,21)【作者】曾凌;熊立华【作者单位】武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072【正文语种】中文【中图分类】P333【相关文献】1.基于MIKE SHE分布式水文模型的降水时间尺度对喀斯特流域径流模拟的影响研究——以红水河系六硐河流域为例 [J], 李静;焦树林;梁虹;向征;向尚2.东江流域降水与径流演变趋势及周期特征分析 [J], 周平;陈刚;刘智勇;高常军3.基于SWAT模型的内蒙古锡林河流域降水-径流特征及不同水文年径流模拟研究[J], 段超宇;张生;李锦荣;张成福;綦俊谕;吴用4.基于支持向量机(SVM)的祁连山典型小流域日降水-径流模拟研究 [J], 于海姣;温小虎;冯起;何志斌5.基于再分析降水与融雪模块的雅砻江上游径流模拟研究 [J], 黄琦;覃光华;向俊燕;王瑞敏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
洣水流域无资料地区降雨径流模拟应用研究杨学军;杨邦;孟宪萌;刘玉晶【摘要】应用区域化流量历时曲线模拟无资料地区径流过程时,模拟精度常受到有资料地区径流资料长短、回归因素及推求的流量历时曲线片段长短等因素的影响.采用中周期连续时段径流资料,通过流量历时分位数回归法推求无资料地区流量历时曲线,并以此率定水文模型参数,进而实现洣水流域无资料地区降雨径流过程模拟.模拟结果表明:综合考虑多种回归因素有利于提高流量历时曲线精度;采用流量历时曲线片段也可实现模型参数率定,且随着片段延长,率定精度也相应增加;在流量历时曲线高、中、低水三类片段中,采用中水片段率定的精度相对高于仅用高水或低水片段,因此率定过程中应尽可能保留流量历时曲线中水部分片段.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2015(013)001【总页数】4页(P38-40,99)【关键词】流量历时曲线;无资料;降雨径流模拟;流量历时分位数回归;参数率定【作者】杨学军;杨邦;孟宪萌;刘玉晶【作者单位】水利部海河水利委员会水文局,天津300170;水利部海河水利委员会水文局,天津300170;中国地质大学(武汉)环境学院,武汉430074;水利部海河水利委员会水文局,天津300170【正文语种】中文【中图分类】P333.2无资料地区径流预测的关键及难点在于如何有效地将有资料地区的信息转换至无资料地区,实现从“无资料”到“有资料”的转换。
无资料地区无法依据传统的思路实现水文模型参数率定[1],Lanen等[2]及Smakhtin等[3]最早使用流量历时曲线(Flow Duration Curve,简称FDC)率定水文模型参数,其后游保杉[4]、黄国如[5]等人相继使用该思路进行无资料水文模型参数率定,实现无资料地区日径流过程模拟,取得了较好的效果。
上述研究均局限于长序列日径流过程,本研究拟应用上述方法对湖南洣水流域无资料地区中周期的时段径流(1h)过程进行模拟。