耦合融雪的分布式流域“降雨-径流”数值模型 被引量：6

1

作者 黄金柏 王斌 +1 位作者 桧谷治 山本晋一 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期194-199,共6页

针对中国对耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算模型方面的研究较少,本文联合应用能量平衡方程及运动波理论的基础方程式,结合GIS技术构建分布式流域耦合融雪的"降雨-径流"数值计算模型,并应用流域实测资料进行了有... 针对中国对耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算模型方面的研究较少,本文联合应用能量平衡方程及运动波理论的基础方程式,结合GIS技术构建分布式流域耦合融雪的"降雨-径流"数值计算模型,并应用流域实测资料进行了有效性验证。研究结果表明:在不考虑融雪条件下,实测流量与计算结果之间存在着较大的误差;在考虑融雪条件下,实测流量与计算结果之间的误差在基准允许范围之内(小于3%);在积雪与融雪区,对流域"降雨-径流"过程的数值计算须考虑融雪。该研究为积雪融雪区提供了一种耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算的新方法。 展开更多

关键词 分布式流域 能量平衡法 运动波理论 融雪 降雨径流过程 数值模拟

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分布式流域水文模型研究中的几个问题 被引量：38

2

作者 芮孝芳 朱庆平 《水利水电科技进展》 CSCD 2002年第3期56-58,共3页

指出数值计算、GIS、雷达测雨和卫星云图等技术的进步为分布式流域水文模型的发展及实际应用提供了条件 .论述分布式流域水文模型的结构有概念性和具有物理基础之分 ,也有耦合式和非耦合式之分 .为了确定分布式流域水文模型的参数 ,对... 指出数值计算、GIS、雷达测雨和卫星云图等技术的进步为分布式流域水文模型的发展及实际应用提供了条件 .论述分布式流域水文模型的结构有概念性和具有物理基础之分 ,也有耦合式和非耦合式之分 .为了确定分布式流域水文模型的参数 ,对现有几种建立产汇流参数与自然地理因子之间的理论关系的途径进行了初步分析 . 展开更多

关键词 分布式流域水文模型 GIS 雷达气象学 地貌水文学

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基于GIS的分布式流域水文模型 被引量：8

3

作者 赵晨辉 吴耀国 孙庆义 《水资源与水工程学报》 2006年第1期39-43,共5页

分布式流域水文模型比较客观地描述实际水文过程,但需要强大的数据库支持。这一特点为地理信息系统(G IS)在分布式流域水文模型的研究与应用提供了可能,反过来又推动水文模型的发展。目前,基于G IS的分布式流域水文模型的研究已成为水... 分布式流域水文模型比较客观地描述实际水文过程,但需要强大的数据库支持。这一特点为地理信息系统(G IS)在分布式流域水文模型的研究与应用提供了可能,反过来又推动水文模型的发展。目前,基于G IS的分布式流域水文模型的研究已成为水文学研究的热点。本文总结了分布式流域水文模型的优越性,综述了G IS在分布式流域水文模型中的应用及二者集成方式研究与应用的进展,讨论了当前研究中存在的问题,指出了今后的研究方向。 展开更多

关键词 GIS 分布式流域水文模型 集成

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分布式流域水文模型的DEM数据处理 被引量：1

4

作者 王光生 程琳 刘汉臣 《水文》 CSCD 北大核心 2012年第1期55-59,共5页

分布式流域水文模型从DEM数据中提取河流,由于地图数据的比例尺、DEM网格的分辨率等原因,生成的河流可能与真实的河流不重合,流域内的径流可能汇集不到出口断面,必须对DEM数据进行处理。目前GIS软件中常用的处理方式是将河流经过的网格... 分布式流域水文模型从DEM数据中提取河流,由于地图数据的比例尺、DEM网格的分辨率等原因,生成的河流可能与真实的河流不重合,流域内的径流可能汇集不到出口断面,必须对DEM数据进行处理。目前GIS软件中常用的处理方式是将河流经过的网格高程普遍降低,这种方法还不够理想。理想的DEM数据处理方法应满足以下原则:修改后生成的河流与真实的河流重合,流域内的径流能够汇入河道到达流域出口断面;DEM数据中网格的高程来自实测地图,最能代表网格的高程,只是由于对网格高程的插值滤掉了一些地形细节,因此高程修改的网格数目应达到最小。基于这个原则,提出DEM数据修改方法,平滑掉河流经过的凸起网格并且填充流域内的洼地,修改最少的网格高程,使由DEM数据生成的河流能够与真实的河流重合,达到模拟真实的径流流动路径的目的。 展开更多

关键词 水文预报 分布式流域水文模型 DEM数据处理

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计算单元边长对分布式流域水文模型模拟结果的影响 被引量：2

5

作者 孔祥意 刘志雨 +1 位作者 周国良 李致家 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期309-315,357,共8页

具有物理基础的分布式流域水文模型通常采用DEM栅格作为计算单元,对地形信息具有均化作用,使得提取的坡度为非真值,且不同尺度栅格对应的该非真值差别明显,导致基于不同计算单元边长分布式流域水文模型的模拟结果具有显著差异。为了解... 具有物理基础的分布式流域水文模型通常采用DEM栅格作为计算单元,对地形信息具有均化作用,使得提取的坡度为非真值,且不同尺度栅格对应的该非真值差别明显,导致基于不同计算单元边长分布式流域水文模型的模拟结果具有显著差异。为了解决不同分辨率DEM模型对于模拟结果的影响,提出了一种栅格尺度与提取的流域坡度之间关系的归一化表示方法及对应的坡度矫正方法,该矫正方法中引入了可用于模型流速计算公式的坡度矫正系数。研究结果表明,计算单元边长对模拟结果的影响规律与对提取的流域坡度的影响规律完全一致,且提出的方法可以有效消除栅格均化作用对分布式流域水文模型模拟结果的影响。 展开更多

关键词 分布式流域水文模型 计算单元 DEM 坡度 流域水文模拟

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分布式实时洪水预报方案构建范式 被引量：4

6

作者 夏达忠 张行南 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期516-522,共7页

以数字流域平台为依托,提出了一整套分布式实时洪水预报方案构建的方法.以自然流域为单位划分单元面积,通过流域解构,将流域离散成产汇流分区的集合,解决了流域下垫面的空间变异性和模型参数的空间分布;通过流域全程解析,将产汇流分区... 以数字流域平台为依托,提出了一整套分布式实时洪水预报方案构建的方法.以自然流域为单位划分单元面积,通过流域解构,将流域离散成产汇流分区的集合,解决了流域下垫面的空间变异性和模型参数的空间分布;通过流域全程解析,将产汇流分区解析为水文模拟分区,完成了流域离散与水文模型的耦合;通过流域离散单元的拓扑重构,建立了水文模拟分区间的水力联系,构建了实时洪水预报方案的体系结构.将提出的方法应用于长江上游流域、珠江流域和闽江流域等多个流域的洪水实时预报方案编制中,结果表明,该方法能较好地体现出分布式流域水文模型在实时洪水预报中的实际应用,研制的软件系统实用性和通用性强,较好地满足了实际防洪决策会商的技术要求. 展开更多

关键词 分布式流域水文模型 实时洪水预报 流域空间离散 参数空间分布

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大中流域尺度分布式土壤侵蚀学坡长提取的数据分片方法

7

作者 曹夏雨 杨勤科 +1 位作者 兰敏 王春梅 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期34-40,共7页

流域坡长提取过程中如何划分数据单元,是大区域范围内高效提取坡长的关键问题之一。以地形比较平缓的东北漫岗丘陵区和地势比较陡的黄土丘陵区为样区,将每个样区9个1∶25万标准图幅的DEM拼接为一个数据单元后,分别以中等流域和带缓冲带... 流域坡长提取过程中如何划分数据单元,是大区域范围内高效提取坡长的关键问题之一。以地形比较平缓的东北漫岗丘陵区和地势比较陡的黄土丘陵区为样区,将每个样区9个1∶25万标准图幅的DEM拼接为一个数据单元后,分别以中等流域和带缓冲带的标准图幅为单元提取坡长,从提取结果的图形、统计特征和工作效率等方面进行对比分析。结果表明:1)根据流域分布式土壤侵蚀学坡长的含义和提取算法,流域坡长提取的基本数据单元是DEM上可以辨认的、具有水文地貌意义的最小流域(最小有效流域,WME);当工作区域范围远大于WME的面积时,WME最外围流域边界的连线(BNDWME)将接近于矩形;2)对矩形数据区域(如标准图幅)的数据范围做进行适当外扩,即可避免不完整流域带的影响,并以标准图幅为数据单元提取完整的流域坡长;3)在比较平缓和比较陡的丘陵区,不完整流域带(即数据缓冲宽度)分别为3 km和5 km。大区域坡长提取中,根据数据缓冲宽度对矩形数据进行缓冲后,可直接用矩形数据提取坡长。该研究为大区域流域坡长提前中以标准图幅或者规则矩形数据块为单元的高效快速提取提供了依据。 展开更多

关键词 土壤侵蚀 流域分布式坡长 DEM 数据单元(分片)

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一个网格型松散结构分布式水文模型的构建 被引量：13

8

作者 石朋 芮孝芳 +1 位作者 瞿思敏 陈喜 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期662-670,共9页

根据流域降雨径流的基本过程,以蓄满产流理论为基础,建立了一个网格型松散结构的分布式流域水文模型。模型将流域离散为包含河道与不包含河道两种类型的单元格,以协克里金方法插值得到空间离散的降雨输入,考虑的产汇流物理过程包括降雨... 根据流域降雨径流的基本过程,以蓄满产流理论为基础,建立了一个网格型松散结构的分布式流域水文模型。模型将流域离散为包含河道与不包含河道两种类型的单元格,以协克里金方法插值得到空间离散的降雨输入,考虑的产汇流物理过程包括降雨、植被截留及蒸散发、单元格产流、单元格汇流及河网汇流。模型结构简单,参数较少,在充分利用植被覆盖类型图及土地利用类型图的基础上,能够获得大部分参数的选用值。通过在长江三峡区间沿渡河流域的实际应用,模型计算成果令人满意。 展开更多

关键词 分布式流域水文模型 空间离散 产汇流物理过程 网格型 数字高程模型

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遥感、GIS辅助下流域空间离散化方法研究 被引量：18

9

作者 李硕 孙波 +1 位作者 曾志远 赵其国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期183-189,T001,共8页

以江西兴国潋水河流域为研究区 ,设计了流域—子流域—水文响应单元的空间离散方案和实现步骤。在遥感、GIS技术支持下 ,应用了基于栅格的数字高程模型 (DEM)的流域水文建模方法 ,进行了流域河网的自动生成 ,子流域的自动划分以及流域... 以江西兴国潋水河流域为研究区 ,设计了流域—子流域—水文响应单元的空间离散方案和实现步骤。在遥感、GIS技术支持下 ,应用了基于栅格的数字高程模型 (DEM)的流域水文建模方法 ,进行了流域河网的自动生成 ,子流域的自动划分以及流域边界生成研究 ,根据流域地形特征将整个流域分割成多个子流域。在分割出的每个子流域内部 ,通过数字土壤图和土地利用图的叠加统计分析生成单一土地利用类型和土壤类型组合的水文响应单元 ,将研究区离散成为 6 2个子流域 ,399个水文响应单元 ,实现了分布式流域建模的空间离散化 ,在这个过程中 ,研究解决了平坦区河网精确生成和流域边界的误差改正等技术难题。 展开更多

关键词 流域 空间离散化 遥感 地理信息系统 水文响应单元 分布式流域建模 计算机模拟

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流域水文模型的发展 被引量：64

10

作者 芮孝芳 蒋成煜 张金存 《水文》 CSCD 北大核心 2006年第3期22-26,共5页

本文列出了当今世界上比较流行的15个流域水文模型。对现行概念性集总式流域水文模型的结构和参数的特点进行了评论,指出了这类流域水文模型存在的主要缺陷。对新一代流域水文模型, 即分布式流域水文模型,尤其是其中具有物理基础的分布... 本文列出了当今世界上比较流行的15个流域水文模型。对现行概念性集总式流域水文模型的结构和参数的特点进行了评论,指出了这类流域水文模型存在的主要缺陷。对新一代流域水文模型, 即分布式流域水文模型,尤其是其中具有物理基础的分布式流域水文模型,进行了较为深入的分析,指出其之所以优于集总式流域水文模型的主要原因。最后对流域水文模型进一步发展所必须具备的理论和技术条件做了初步讨论。 展开更多

关键词 水文学 集总式流域水文模型 分布式流域水文模型 发展

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数字高程模型分辨率对流域地形特征参数的影响 被引量：9

11

作者 林声盼 荆长伟 +1 位作者 MOORE Nathan 吴嘉平 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期457-463,共7页

地形特征(如高程和坡度)和水文特征(如河流长度和河流坡度)是分布式流域水文水质模型的基础输入参数,用于量化描述模型模拟流域的自然特征。这些特征参数的准确性直接影响水文水质过程模拟的准确性。应用数字高程模型(Digital Elevation... 地形特征(如高程和坡度)和水文特征(如河流长度和河流坡度)是分布式流域水文水质模型的基础输入参数,用于量化描述模型模拟流域的自然特征。这些特征参数的准确性直接影响水文水质过程模拟的准确性。应用数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)在4个不同地形的子流域研究了10种不同分辨率DEM对平均高程、流域面积、坡度、河流坡度、最长河长等参数的影响。结果表明,随着DEM分辨率降低,流域地形变缓,流域平均坡度逐渐减小;随着DEM网格分辨率的变化,子流域划分范围和河道位置也都可能发生变化,且该变化在地形起伏较小的丘陵平原地区较明显,子流域集水面积和河长进一步随之改变;河流坡度随DEM分辨率降低则呈无规则变化。从地形和水文参数两方面揭示了DEM分辨率在分布式流域模型中的不确定性影响。 展开更多

关键词 数字高程模型 分辨率 分布式流域模型 水文参数 地形参数

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基于流域基本单元的流域离散化模型构建

12

作者 刘方贵 芮孝芳 +2 位作者 冯杰 莫崇勋 孙桂凯 《人民黄河》 CAS 北大核心 2009年第5期40-42,共3页

针对现行流域离散化方法的缺点,引入流域基本单元的概念,在DEM平台上利用ArcView Gis 3.3提取星丰流域的地貌特征值,构建了基于V形基本单元的流域离散化模型。该模型能够充分考虑水流汇集的物理概念,并且能够充分描述下垫面因子的空间... 针对现行流域离散化方法的缺点,引入流域基本单元的概念,在DEM平台上利用ArcView Gis 3.3提取星丰流域的地貌特征值,构建了基于V形基本单元的流域离散化模型。该模型能够充分考虑水流汇集的物理概念,并且能够充分描述下垫面因子的空间变异性,为构建具有物理意义的分布式流域汇流模型提供了前提条件。 展开更多

关键词 DEM 流域离散化 分布式流域汇流模型 流域基本单元

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降雨和土地利用对流域非点源污染的影响——以滇池流域为例 被引量：9

13

作者 东阳 《人民长江》 北大核心 2018年第14期24-33,共10页

基于污染排放负荷计算的非点源污染特征识别是开展滇池流域非点源污染控制的重要基础,并在当前流域气候变化和城镇化用地扩张的背景下显得尤为重要。基于流域分布式非点源模型IMPULSE,选择2008年和2014年开展滇池流域入湖非点源污染排... 基于污染排放负荷计算的非点源污染特征识别是开展滇池流域非点源污染控制的重要基础,并在当前流域气候变化和城镇化用地扩张的背景下显得尤为重要。基于流域分布式非点源模型IMPULSE,选择2008年和2014年开展滇池流域入湖非点源污染排放负荷模拟,从负荷量和负荷组成2个方面对比分析降雨和土地利用变化对流域非点源污染负荷排放特征的影响,并比较了4种水土流失控制措施的污染负荷削减效果。结果表明:(1)2014年流域TN、TP和COD入湖排放量比2008年分别增加23.87%,29.19%和1.65%。(2)各因子对入湖非点源污染负荷的影响排序为降雨>土地利用>农业结构及农村人口。降雨和农业结构及农村人口的变化均使入湖非点源污染负荷增加,而以城镇用地扩张为主要特征的土地利用变化减少了入湖非点源污染负荷。(3)水土流失是流域入湖非点源污染负荷贡献率最高的污染源,2014年TN和TP入湖负荷中城市面源比重略有提升,COD入湖负荷中城市面源的比重由16.44%提高至38.63%。(4)退耕还林在3种单项措施中的负荷削减效果最好,而退耕还林和坡地改梯田组合措施的TN,TP和COD负荷削减率分别为37.20%,37.73%和11.91%。研究结果对于科学制定流域非点源污染控制策略具有重要的支撑意义。 展开更多

关键词 降雨 土地利用 非点源污染 流域分布式非点源模型 滇池流域

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不同分辨率DEM的信息熵评价及其对径流模拟的影响* 被引量：10

14

作者 魏林宏 郝振纯 李丽 《水电能源科学》 2004年第4期1-4,共4页

引用信息熵对不同分辨率DEM的信息量进行分析,对影响水文模拟的两个重要参数——径流路径和汇流平均坡度对DEM信息熵的敏感性进行评价,并在同一组模型参数下对DEM分辨率变化对径流模拟的影响进行分析,研究结果表明:径流总量、洪峰、水... 引用信息熵对不同分辨率DEM的信息量进行分析,对影响水文模拟的两个重要参数——径流路径和汇流平均坡度对DEM信息熵的敏感性进行评价,并在同一组模型参数下对DEM分辨率变化对径流模拟的影响进行分析,研究结果表明:径流总量、洪峰、水文响应时间对DEM分辨率的变化是非常敏感的。随着DEM分辨率的降低径流量减少,洪峰衰减,水文响应时间提前。 展开更多

关键词 DEM分辨率 信息熵 分布式流域水文模型 径流模拟

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改进的TOPKAPI模型及其在洪水预报中的应用 被引量：9

15

作者 赵君 张晓民 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期131-136,共6页

分析改进的TOPKAPI模型的结构组成,并对模块计算做出相应调整.以地理信息系统技术为支撑,基于数字高程模型的数据构建数字流域平台,根据土壤、植被类型等资料建立属性数据库,结合空间水文气象资料,将改进的TOPKAPI模型应用于半湿润的洛... 分析改进的TOPKAPI模型的结构组成,并对模块计算做出相应调整.以地理信息系统技术为支撑,基于数字高程模型的数据构建数字流域平台,根据土壤、植被类型等资料建立属性数据库,结合空间水文气象资料,将改进的TOPKAPI模型应用于半湿润的洛河上游卢氏流域的洪水预报,并进行分析评价.应用实例表明,改进的TOPKAPI模型结构合理,在洪水预报应用中能取得较好的效果,具有一定的适用性. 展开更多

关键词 TOPKAPI模型 分布式流域水文模型 洪水预报 数字高程 地理信息系统

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黄土丘陵沟壑区坡长与地形复杂度关系研究 被引量：3

16

作者 李鑫 郭伟玲 张莎莎 《人民长江》 北大核心 2020年第2期43-48,共6页

流域分布式土壤侵蚀学坡长作为流域和区域尺度水文模型和土壤侵蚀模型的最基本参数之一,对研究土壤侵蚀的形成和发展有重要影响。从黄土丘陵沟壑区的常用地形因子入手,详细探讨了坡长与地形之间的联系,在此基础上建立了地形要素交互作... 流域分布式土壤侵蚀学坡长作为流域和区域尺度水文模型和土壤侵蚀模型的最基本参数之一,对研究土壤侵蚀的形成和发展有重要影响。从黄土丘陵沟壑区的常用地形因子入手,详细探讨了坡长与地形之间的联系,在此基础上建立了地形要素交互作用的多维复合集成模型,并根据该模型定量计算出研究区各地形要素对坡长的贡献,进而揭示了地形对于水土流失的影响。研究表明:①复杂地形因子对于坡长的贡献率更高,更能揭示地形对于水土流失的影响;②7种复合地形因子,对于坡长的贡献正负不一;③地形因子对坡长的贡献率由高到低依次为坡谱信息熵、粗糙度、高程面积积分、起伏度、海拔标准差、平均坡度、剖面曲率、平面曲率、沟壑密度。 展开更多

关键词 流域分布式土壤侵蚀学坡长 地形因子 多维复合集成模型 地形复杂度 土壤侵蚀 黄土丘陵沟壑区

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