平原河网水面率组成分析

天然河道水面线计算及合理性分析【摘要】天然河道水面线计算问题一直是水利工程中一个十分重要的问题。

科学合理的分析计算水面线是对水面线推求的基本要求。

笔者在本文中结合对某条河流的水面线推求，对加强水面线计算的合理性进行讨论，对几种常用的水面线计算方法和计算软件进行说明。

【关键字】天然河道、水面线计算、合理性分析一、前言我国现阶段在水面线的推求和计算过程中，经常用到的方法有明渠恒定均匀流法、天然河道水面线系统等，常用的软件有MIKE 11和HEC-RAS，这些方法和软件都有自己的使用范围和特点，下面请和笔者共同来一探究竟。

二、天然河道水面线计算常用方法明渠恒定非均匀流是一种流速沿程变化的流动，伴随着流速变化，水位或水深，过水断面面积等水力要素也将沿程变化。

许多明渠非均匀流问题都可归纳为探求水位或水深的沿程变化规律，即求出函数z=z(s)或者h=h(s)的具体形式，其中s为流程坐标。

这里所讲的明渠恒定非均匀流水深或者水位的沿程变化规律包括两方面的含义：一是水面曲线的定性分析，即探求水面曲线大致是什么形状的曲线，二是水面曲线的定量计算，即需要知道沿程的水深或水位。

为解决这两个问题，首先必须建立描述水深或水位沿程变化规律的微分方程。

1、明渠恒定非均匀流法明渠恒定非均匀流法是最基本的水面线算法，在断面规整的明渠中经常采用。

其基本公式如下形式：式中：Z1、Z2——上游断面和下游断面的水位高程、——上游断面和下游断面的流速水头——动能修正系数；——断面平均流速；、——此河段水流的沿程水头损失和局部水头损失。

2、天然河道水面线系统天然河道过水断面一般极不规则，糙率及纵坡沿程都有变化，明渠恒定均匀流法已不适用。

天然河道水面线系统能较好地解决这一问题，在平原河道整治中运用较为广泛。

该系统的优点是可直接读取断面资料，通过图形窗口划分断面滩槽，利于人机交互，从而提高水面线推算的工作效率。

缺点是只能用于缓流河道，不能直接推算桥、坝等建筑物处的水位。

基于SWAT模型的平原河网区水文过程分布式模拟SWAT模型（Soil and Water Assessment Tool）是一种被广泛应用于水文过程模拟的分布式模型。

它可用于评估不同地区的水文循环、水质和土地利用变化对水资源管理的影响。

在平原河网区，SWAT模型可以用来模拟降雨、蒸发、径流和溶质输移等水文过程，以帮助决策者了解和预测水资源的可持续利用。

本文将重点探讨基于SWAT模型的平原河网区水文过程分布式模拟的方法和应用。

首先，进行SWAT模型的建立是模拟平原河网区水文过程的第一步。

SWAT模型基于GIS技术，以分布式方式对流域进行划分，并将流域划分为许多亚区。

每个亚区包括水文过程的输入和输出点，如降雨、蒸散发和流出等。

模型还需要准备输入数据，如降雨数据、土壤类型、植被覆盖和地形等。

这些数据可以通过气象站、遥感和地形分析等手段来获取。

运行模型时，可以使用不同的模型参数来模拟不同的水文过程，如径流系数、蒸发系数和土壤含水量等。

当SWAT模型建立完成后，下一步是对平原河网区的水文过程进行模拟。

模拟需要考虑不同的情景和条件，如不同的降雨强度、土地利用变化和气候变化等。

通过运行模型，可以得到不同时期和不同条件下的降雨和蒸发量、径流系数和溶质输移等参数。

模型的输出可以用来预测水资源的可持续利用、水质污染和洪水风险等问题。

在应用方面，基于SWAT模型的平原河网区水文过程分布式模拟可以用来辅助水资源管理和决策。

模拟结果可以揭示流域的水文循环特征、水资源利用情况和水质状况等信息。

例如，模拟可以帮助决策者了解不同流域区域的水资源供需情况，评估不同水利工程对水资源利用的影响，制定合理的水资源分配计划。

此外，模拟还可以用于预测洪水风险，指导防洪措施的制定和调整。

需要注意的是，基于SWAT模型的平原河网区水文过程分布式模拟需要精确地获取输入数据，并对模型进行合理的参数调整和验证。

此外，模型的运行需要大量的计算资源和时间。

城市化水平对城市水系形态及水系连通的影响摘要：随着社会生产力的不断进步，社会经济的不断发展，我国城市化进程建设的脚步正在不断加速。

随着城市化水平的不断提高，我们在发展的过程中越发注重城市化水平提高所带来的问题，越来越重视城市化水平提高为城市带来的影响，随着城市化水平的不断提高，城市硬化不透水面积剧增，大量的河、沟、渠网水系受到影响，发生改变或断流消失，河流的连通能力不断变差，调蓄能力下降，许多城市在汛期“逢雨必涝”，水环境急剧恶化。

城市化水平对城市水系形态以及水系连通的影响这一问题，成为我们不断探讨思考的重要问题。

关键词：城市化水平城市水系形态水系连通前言：随着社会经济的变化发展，我国正在不断加速城市化进程建设的脚步，随着城市化进程的不断推进发展，城市化水平的不断提高，我们在发展的过程中越发注重城市化水平提高所带来的问题，越来越重视城市化水平提高为城市带来的连锁影响。

水资源作为我们生产生活中不可或缺的重要资源，上升到战略的地位，为此我们对城市化水平不断提高、城市化发展进程加速为城市水系形态以及水系连通带来的影响问题更加重视，并在不断思考、反思。

一、什么是城市化随着社会生产力的不断进步，社会经济的不断发展，城市用地不断向外围郊区拓展，城市附近的农业用地、湿地等面积逐渐调整调减，城市面积数量不断增加，以农业为主的传统型县区一步转向以第二产业、第三产业等非农业为主的现代城市型。

城市化包括了人口城市化、经济城市化、地理空间城市化、社会文明城市化等。

然而，随着发展进程加快，城市化过程对城市水系形态以及水系连通也带来了重要影响。

二、城市水系形态格局水系形态格局即水系自身的形状与各水体之间相互连通而形成的形态，主要包括了河流水系在发育的过程中，受自然因素和人为因素的影响，形成的自身形态，也包括各水体之间相互连通而形成的连通状态。

水系是在自然演变发展过程中形成的江河、湖泊、湿地等水体，以及人工建成的水库、堤坝、闸坝、渠系、排水系统、蓄滞洪区等水工程共同构成的复杂的“自然-人工”复合水系。

太湖流域平原河网水资源价值评价研究的开题报告
一、研究背景及意义
太湖流域是中国五大淡水湖之一的太湖的水源地，其平原河网系统
是太湖流域水资源的重要组成部分。

随着经济社会的快速发展，太湖流
域的水资源供需矛盾日益加剧，水资源的有效管理和利用已成为保障经
济社会发展的重要问题。

因此，通过对太湖流域平原河网水资源的价值
评价研究，可以为水资源的科学管理和利用提供基础性的科学理论和技
术支撑，为太湖流域水资源的可持续利用提供科学依据和决策支持。

二、研究内容和方法
本研究的研究内容主要包括太湖流域平原河网水资源的价值评价指
标体系的构建、平原河网水资源价值评价的方法研究以及实证分析等方面。

其中，价值评价指标体系的构建是研究的核心之一。

通过文献综述
和专家访谈等方式，将太湖流域平原河网水资源的价值评价指标分为生态、经济和社会三个方面，进一步提取出指标的主要内容及计算方法。

同时，基于熵值权重法，建立太湖流域平原河网水资源的价值评价模型，并运用GIS 或R软件进行实证分析。

三、研究预期结果
通过本研究，预期可以构建太湖流域平原河网水资源的价值评价指
标体系，形成太湖流域平原河网水资源的价值评价模型，并对太湖流域
平原河网水资源进行实证分析，为太湖流域水资源的科学管理和利用提
供科学依据和技术支持。

同时，研究成果还可以为其他流域的水资源价
值评价研究提供有益的参考和借鉴。

南通平原河网水系特征与保护研究刘平【摘要】Water system plays a huge functional role in aspects of flood and waterlogging prevention,water resources supply and water environment improvement in plain river network area. In order to better grasp the law of river network in this region,perfect the layout of water network and improve the comprehensive benefit of river network,this article started with the formation of Nantong river network,studied further water division,analysed and proved the characteristics of river structure,which has a strong guiding significance for water resourcesplanning,construction,protection and management in plain river network area.%水系在平原河网地区防洪除涝、水资源供给、水环境改善等方面功能作用巨大。

从南通河网的形成过程入手，深入研究水利分区，分析论证河道结构特性，以期更好的把握本地区河网规律，完善水网布局，提高河网的综合效益，对平原河网地区的水利规划、建设、保护与管理具有指导意义。

【期刊名称】《江苏水利》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P17-19)【关键词】平原河网;水系特征;规划;管理【作者】刘平【作者单位】南通市水利局，江苏南通 226001【正文语种】中文【中图分类】TV212.5+10 引言水系是人类文明的源泉、社会经济和生态的基础，具有蓄积雨洪、分流下渗、增补地下水源，维持蒸发、缓解热岛效应、交通航运、水陆生态链等复合功能，还有土地、水资源、动植物、生态等资源属性。

平原河网地区水系生态改造对策研究摘要：浙江省委十三届四次全会提出，要以“五水共治”（治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水）为突破口倒逼转型升级，吹响了浙江治水行动的新号角。

南湖区深入贯彻关于“五水共治，治污先行”的战略部署，坚持以“河长制”管理为龙头，以项目化推动为抓手，通过水岸同治、以治促转，打响“五水共治”攻坚战。

关键词：五水共治；水系连通；生态改造一、水域基本情况及存在的问题（一）水域基本情况南湖区地处长江下游冲积平原，区内河网交错纵横，共有河道2079条，长度1248.22公里，水面积26.42平方公里，水面积率8.30%。

有市级河道5条、63.27公里（三店塘、嘉善塘、平湖塘、海盐塘和东环河），水面积3.18平方公里；区级河道9条、125.45公里，水面积2.55平方公里；镇村河道398条、671.95公里、水面积13.03平方公里；河浜1666条、387.55公里，水面积6.35平方公里；湖泊1处，水面积1.31平方公里。

（二）存在的问题1、水系结构遭到严重破坏。

改革开放以来，交通道路建设迅速，对方便居民出行，改善人民群众生活起到了积极的作用。

但是，随着时间的推移，原来在道路建设中普遍采用的填河筑路代替造桥以节约投资对水环境影响弊端越来越显著。

2、排水通道格局发生变化。

建国以来，嘉兴的排水通道为54%的涝水走北排通道，46%的涝水走东排通道。

由于太浦河的开挖，阻断了北排通道，上海口门控制导致东排通道排涝能力大大降低。

同时，新增的南排工程仅在洪涝期间启用，工程只对干河进行了配套调整，而大量的中小河道未能进行调整，干支不配套，排涝情况有所变化。

3、经济发展加剧水生态恶化。

改革开放以来，人们过于追求经济效益，忽视了对生态环境的保护，特别是近年来，由于农村生活污水未经处理直排入河、农业面源污染、工业偷漏排等因素影响，排污量远远超过河道的纳污能力，水质发黑发臭现象时有发生。

4、河道水体自净能力降低。

太湖流域平原河网区水系连通性评价诸发文，陆志华，蔡梅，王元元(太湖流域管理局水利发展研究中心，上海 200434)摘要：河湖水系连通是流域及区域防洪、供水和水生态安全的重要基础。

现有的基于水流阻力与图论的水系连通性评价方法并不适用于连通性受闸门工程调度影响较大的平原河网区，为此提出了改进的水系连通性评价方法，不仅考虑河网中不同类型河道的实际输水能力，还考虑了闸门启闭的开启度。

以太湖流域平原河网区为例，运用太湖流域水量水质模型中的概化河网绘制河网图，结合模型计算出各河道水位及闸门开启度，构建出加权邻边矩阵，并利用MATLAB编程算出每个节点连通性，进行了平原河网区典型年时河网水系连通性评价。

总体评价结论为太湖流域平原区总体水系连通性较高，但各水利分区的连通性有一定差异，其中阳澄淀泖区和太湖区水系连通性较高。

评价结论符合太湖流域平原河网区的实际情况，和前期研究方法的结论基本一致。

该方法实现了受闸门调度影响较大河网水系的连通性定量化评价，可用于河网水系连通性变化评估、改善水系连通工程设计等领域。

关键词：连通性；图论；平原河网区；闸门运行连通性良好的河网区水流循环顺畅，在一定程度上能够优化区域水资源配置战略格局，解决水资源环境承载力不足、洪涝宣泄不畅等问题。

一般来说，水系连通性的评价，要同时考虑水系结构连通状况和水文水力学方面的特性。

目前国外运用水文模型、图论[1-2]等方法在流域小尺度层面开展了河流连通度的研究。

对于河网连通性评价研究，有的仅仅考虑河网的结构连通性(网络物理连通性的一种指标，为网络内连线的实际数目与连线可能存在的最大数目之间的比率[3])或河道坡降、宽度、河网密度等水系自然属性[4-5]；有的学者运用基于水流阻力与图论的水系连通性评价方法，建立图的加权邻边矩阵，计算河网节点水流通畅度[6-8]。

但这些方法均忽略了水利工程的实际运用情况，无法适用于如太湖流域这样工程调度复杂的平原河网区。

浅析数值模拟的平原河网取水可靠性桐乡市位于杭嘉湖平原，境内地势平坦，河道纵横，水网密布，属太湖水系。

近年来，随着经济社会的发展和城乡供水一体化的实施，全市公共水厂的供水量逐年增加，目前全市承担集中供水的果园桥水厂和运河水厂总供水能力为30万吨/日，2010年供水总量为8012万吨，比上年增长10.6%，日最高供水量突破28万吨，基本处于满负荷运行状态，2011年日最大供水量达到30.3万吨，已经启用崇福应急水厂，水量供需矛盾日益凸显。

并且，桐乡市地表水污染不断加剧，大部分河湖塘漾的水质均处于Ⅴ类和劣Ⅴ类，已很难找到符合饮用水原水标准的水源。

为此，桐乡市积极寻求境内新的取水水源地，拟在市区西部河网中设置取水口，开展集中供水水厂水源从运河向西部水域转移的可行性研究。

本文针对桐乡西部水域内河道复杂，流向顺逆不定的特点，利用丹麦DHI公司的MIKE11 数值模拟软件[1]建立了桐乡西部水域的河网水动力模型，在各种不同工况条件下，通过模型计算，对区域内取水口附近的水位、流量以及来水方向进行了研究。

1 区域概况桐乡市属太湖流域运河水系，河道稠密，是典型的江南水乡。

河道总长2398.3km，河道面积46.3km2，河道密度3.3km/km2，河网率6.4%。

主要河道长440余km。

京杭古运河斜贯全境，是全市水利、水运的大动脉，东部主要河道以南北向为主，西部河道以东西向为主。

桐乡西部水域位于洲泉镇众安村与德清交界附近的野凌灘漾至桑柴湖漾、白荡漾一线水域。

分析区域内主要河流有六纵八横，六纵分别为龙溪港（亦称老龙溪）、十字港、京杭运河、大东港、三洞环桥港、京杭古运河（桐乡段）；八横为漾溪港、含山塘、西圣埭港、横塘港、大羔羊港、祝香桥港、大红桥港、京杭古运河（余杭段），主要湖漾有百亩漾、野凌滩漾、桑柴湖漾。

分析区域周边水文站有新市水位站、临平下水位站、塘栖水位站和崇德水位站。

区域主要河道及水文测站分布见图1。

图1 桐乡西部水域主要河道及水文测站分布图2 一维水动力模型Mike11河流模型软件是一个结果清晰、界面友好的模拟系统，广泛应用于模拟河口、河流、河网、灌溉系统的水流、水质、泥沙输运等一维问题的专业软件包，适合于包括复杂平原河网在内的一维非恒定流计算[2-3]。

平原流域水资源水文分析计算与探讨在我国平原流域的发展过程中，由于人口快速增长且集中，导致地下水补给减少及破坏水文循环，使得平原地区面临缺水的困境。

加之近年来气温明显升高，降水量降低等气象条件，平原地区的水资源的供需矛盾也越来越突出。

文章首先概述了当前我国平原流域水资源的发展现状，设计了平原流域水资源水文监测体系，对平原流域某某地区水资源进行了水质分析与水文试验，最后提出了平原流域水资源的合理配置与保护措施：加强水资源的优化配置、完善水资源保护政策、提高用水利用率和加大水污染治理力度。

标签：平原流域；水资源；水文分析计算；优化配置水是生命之源，是人类赖以生存的物质基础，水资源作为十分重要而又特殊的自然资源，不仅是工农业的命脉、国民经济的命脉，还是社会经济可持续发展的至关重要的制约因素[1]。

在平原地区，我国许多地方的水文地质条件十分复杂，在农业与工业开采过程中受到多种水体的威胁，防治水问题是平原地区发展中的一大技术难题[2-3]。

比如作为水资源的重要组成部分，地下水资源在人类生产、生活及国民经济发展中起着重要作用[4]。

随着水资源短缺的日益加剧，采取有效措施防止地下水污染和过度开采、保护地下水资源成为一种共识。

然而长期过度开发地下水已经造成许多问题，地表水和浅层地下水遭到农业面源和城市雨污水徑流的污染，本文为此具体探讨了平原流域水资源水文分析计算，并提出了相关保护措施。

1 当前我国平原流域水资源的发展现状近年来，由于水资源的超量开采，一方面加剧了水资源紧缺的局面，另一方面破坏了生态环境的平衡，造成了地表水体的污染，地下水位的下降，地面沉降等一系列水环境地质问题，同时又造成了水资源浪费与水资源短缺并存[5]。

1.1 地表水体污染由于用水量的增加，排放的工农业、生活污水量亦增大，农药化肥施用量的增加，使地表水体污染严重。

我国很多平原地区境内的几大河流及水库都受到不同程度污染。

地表水体水环境质量的下降，严重的影响了其使用价值[6]。