流溪河模型研究与应用

序

前言

第1章绪论

1.1集总式模型

1.1.1集总式模型的发展

1.1.2集总式模型的不足

1.2分布式物理水文模型

1.2.1分布式物理水文模型的发展

1.2.2分布式物理水文模型的优势

1.3分布式物理水文模型在流域洪水预报中应用所面临的挑战

1.4本书的目的与内容

1.4.1本书的写作目的

1.4.2本书的内容

第2章流溪河模型的原理与方法

2.1流溪河模型概述

2.2流溪河模型的总体结构与计算方法

2.2.1模型的总体结构

2.2.2流域划分子模型

2.2.3蒸散发计算子模型

2.2.4产流计算子模型

2.3汇流计算子模型

2.3.1国内外现行的汇流计算方法分析

2.3.2流溪河模型中的汇流计算方法概述

2.3.3边坡汇流计算方法

2.3.4河道汇流计算方法

2.3.5水库单元汇流计算方法

2.3.6壤中流汇流计算方法

2.3.7地下径流汇流计算方法

2.4河道单元提取与断面尺寸估算方法

2.4.1D8法提取河道单元

2.4.2分级提取河道单元的方法

2.4.3单元类型的划分

2.4.4河道分段

2.4.5河道断面尺寸估算

2.5流溪河模型不可调参数的确定

2.5.1流溪河模型参数

2.5.2流溪河模型参数确定的基本方法

2.5.3流向与汇流网络的确定方法

2.5.4坡度的确定

2.6流溪河模型可调参数的确定方法

2.6.1参数调整的一般方法

2.6.2参数的敏感性分析方法

2.6.3模型参数敏感性的理论分析

2.7流溪河模型系统CYB.LMS简介

第3章资料收集与分析处理

3.1流溪河流域介绍

3.1.1流溪河流域简介

3.1.2流域水文气象条件

3.1.3流溪河流域水利工程建设

3.1.4流溪河水库简介

3.1.5黄龙带水库简介

3.2流域属性数据收集与分析

3.2.1流域DEM数据的获取

3.2.2土地利用类型的获取

3.2.3土壤类型数据的获取

3.3黄龙带水库流域属性数据分析

3.3.1DEM的分析

3.3.2土地利用类型的分析

3.3.3土壤类型数据的分析

3.4流溪河水库流域DEM的分析

3.4.1DEM的分析

3.4.2土地利用类型的分析

3.4.3土壤类型数据的分析

3.5实测历史洪水资料的收集整理

3.5.1黄龙带水库洪水过程资料的收集与整理

3.5.2黄龙带水库降雨的处理

3.5.3流溪河水库洪水过程资料的收集与整理

3.5.4流溪河水库流域降雨的处理

第4章流溪河水库入库洪水模拟

4.1流域属性数据的收集与分析

4.2单元划分与河道断面尺寸估算

4.2.1单元划分

4.2.2水库单元划分

4.2.3河道单元和边坡单元划分

4.2.4虚拟河段设置

4.2.5河道断面尺寸估算

4.3不可调参数和可调参数初值的确定

4.3.1不可调参数的确定

4.3.2可调参数初值的确定

4.3.3模型的初步模拟结果

4.4可调参数的调整

4.4.1第1轮参数调整

4.4.2参数的敏感性分析

4.4.3土壤初始含水率的调整

4.4.4第2轮参数调整

4.4.5模型验证

4.5模型参数的敏感性分析

4.5.1饱和含水率的敏感性分析

4.5.2田间持水率的敏感性分析

4.5.3饱和水力传导率的敏感性分析

4.5.4土壤层厚度的敏感性分析

4.5.5土壤特性参数6的敏感性分析

4.5.6河道单元糙率的敏感性分析

4.5.7边坡单元糙率的敏感性分析

4.6河道分级对模拟计算结果的影响分析

4.6.1不同分级时单元划分及断面尺寸的估算

4.6.2模拟计算结果的对比与分析

4.7河道断面尺寸估算对计算结果的影响分析

4.7.1河道底宽的敏感性分析

4.7.2河道侧坡的敏感性分析

第5章黄龙带水库入库洪水模拟

5.1概述

5.2单元划分与河道断面尺寸估算

5.2.1单元划分

5.2.2水库单元划分

5.2.3模型分辨率为30m时河道单元和边坡单元划分

5.2.4模型分辨率为50m时河道单元和边坡单元划分

5.2.5模型分辨率为100m时河道单元和边坡单元划分

5.2.6虚拟河道设置

5.2.7河道断面尺寸估算

5.3不可调参数和可调参数初值的确定

5.3.1不可调参数的确定

5.3.2可调参数初值的确定

5.4可调参数的调整

5.4.1模型分辨率为50m时的参数调整

5.4.2模型分辨率为30m时的参数调整

5.4.3模型分辨率为100m时的参数调整

5.4.4参数的敏感性分析

5.5河道断面尺寸估算误差对计算结果的影响分析

5.5.1河道底宽的敏感性分析

5.5.2河道侧坡的敏感性分析

5.6模型的空间尺度效应分析

5.6.1对单元划分及河道分级的影响

5.6.2对流向及坡度的影响

5.6.3对模型可调参数的影响

第6章梯级开发下的流域洪水模拟

6.1问题描述及模型修改

6.1.1引言

6.1.2问题描述

6.1.3流溪河模型的改进

6.2数据整理与分析

6.2.1流域属性数据

6.2.2洪水流量与降雨资料

6.3单元划分与河道断面尺寸估算

6.3.1单元划分

6.3.2水库单元划分

6.3.3边坡单元和河道单元划分

6.3.4虚拟河道设置

6.3.5河道断面尺寸估算

6.4不可调参数和可调参数初值的确定

6.4.1不可调参数的确定

6.4.2可调参数初值的确定

6.4.3预警点设置和可调参数分区调整

6.5基于大坳及李溪预警点的模型可调参数调整

6.5.1第1轮参数调整

6.5.2第2轮参数调整

6.5.3模型验证

第7章大型少资料流域流溪河模型洪水模拟

7.1流域简介及水文资料收集

7.1.1浈江流域简介

7.1.2洪水流量资料收集

7.1.3降雨资料收集

7.2流域属性数据整理与分析

7.2.1DEM数据的获取

7.2.2土地利用和土壤类型数据的获取

7.3单元划分与河道断面尺寸估算

7.3.1单元划分

7.3.2河道单元和边坡单元划分

7.3.3河道分段及虚拟河道设置

7.3.4河道断面尺寸估算

7.4不可调参数和可调参数初值的确定

7.4.1不可调参数的确定

7.4.2可调参数初值的确定

7.5可调参数的调整

7.5.1第1轮参数调整

7.5.2土壤初始含水率的调整

7.5.3第2轮参数调整

7.5.4模型验证

7.6河道断面尺寸的敏感性分析

7.6.1河道底宽的敏感性分析

7.6.2河道侧坡的敏感性分析

7.7结论

参考文献

　　本书较为系统全面地介绍了流溪河模型的结构、计算方法、建模的方法以及参数确定的方法，并对流溪河模型在几个流域的应用情况进行了详细的介绍和分析。流溪河模型提出了一套基于国际互联网免费获取的DEM及遥感影像进行单元划分及对河道单元断面尺寸进行估算的方法，使其可以在我国大多数流域应用；流溪河模型提出的基于敏感性分析的模型参数确定方法，为分布式物理水文模型的参数确定提供了新的思路和方法；流溪河模型软件系统CYB．LMS的开发应用，将在一定程度上推进流溪河模型在流域洪水模拟与预报中的应用工作。　　本书主要介绍流域洪水预报分布式物理水文模型流溪河模型的原理、方法及研究结果。全书共分七章。首先阐述流域水文模型的发展情况，然后分别对流溪河模型的结构、计算方法、建模的方法以及参数确定方法进行了详细介绍，并对流溪河模型系统CYB．LMS的主要功能进行了简要说明。其次介绍研究对象流溪河流域的基本情况、建模数据的收集整理及分析方法和结果，在流溪河水库流域建立流溪河模型的过程及结果，流溪河模型在小型少资料流域的研究结果及建模方法。最后介绍流域梯级开发条件下流溪河模型的建模方法，以及流溪河模型在一个少水文资料的大型流域应用的结果。　　本书可供从事水文水资源专业、自然地理专业教学和研究的教师、学生及研究人员，以及各水利部门、流域机构、水库调度部门从事流域洪水预报工作的管理及技术人员参考。