选取福建省长汀县朱溪流域与其所属的游屋圳子流域作为研究区,构建流域间的水文相似性评价指标,量化评估母流域与子流域之间的水文相似度.结果表明朱溪流域与游屋圳小流域的水文相似度为完全相似水平,可将游屋圳小流域模型参数应用于缺实测资料朱溪流域的水文模拟.
选取不同干湿气候分区的洞庭湖武水、伊洛河伊河、湟水北川河和黄河清水河4个山区小流域为研究对象,对IHACRES模型产汇流参数进行率定,评定径流模拟精度,分析导致径流模拟结果差异的原因;探讨不同率定资料长度条件下,模型在各气候区流域的模拟精度及参数收敛性.结果表明:IHACRES模型在气候湿润区流域模拟效果明显优于半干旱半湿润区流域模拟效果,湿润区流域NSE在0.9以上,半湿润区流域NSE在0.75左右,半干旱区流域NSE在0.55左右;同时半干旱半湿润区流域枯水期模拟径流与实测径流拟合程度较低,与气候水文特性和模型结构有关;湿润区流域率定资料需3年,NSE及参数基本稳定;半干旱半湿润区流域参数收敛性较差,率定资料在4～5年,NSE及参数基本稳定;该模型可以在气候湿润区流域进一步推广应用.
水利水电工程兴建运行改变了下游河流的水文情势和来水来沙条件,推求梯级水库下游控制断面设计洪水成了亟需解决的难题.本文综述设计洪水地区组成法的研究进展及问题,推导概率组合离散求和法和改进离散求和法,对比分析两者的离散估计误差;结合清江水布垭～隔河岩～高坝洲梯级水库应用实例,比较讨论各种设计洪水地区组成法的优缺点和实用性.结果表明:(1)基于Copula函数的改进离散求和法可直接推导公式,且无需作独立化处理;离散求和法的总误差随着相关系数ρ的增大而显著增加;当ρ>0.2时不宜使用.(2)经水布垭～隔河岩水库调蓄后,高坝洲坝址1000年一遇设计洪峰流量削减了50%左右.(3)对于单座或2座水库,离散求和法和同频率地区组成法的适用条件分别为00.7,改进离散求和法和最可能地区组成法没有限制条件;对于3座及以上的梯级水库群,最可能地区组成法可得到唯一最佳方案解.研究成果可为我国《水利水电工程设计洪水计算规范》的修订提供参考.
面雨量作为区域降雨代表性指标,通常采用多站点展布计算,而多单元周围有效站点的筛选与协同计算是提升展布精度的一大挑战.本文提出一种协同矩阵耦合泰森多边形的时空面雨量展布方法,通过构建站点-控制区域的权重系数矩阵,在空间上实现多站点协同展布,最大程度的利用了相关有效站点信息;以长江流域305个气象站点1980-2019年日降雨观测数据为基础,将站点雨量数据展布到由水资源分区叠加行政分区形成的263个区域上.与传统泰森多边形相比,本方法实现基于多线程的多区域多时段运算,提高了计算效率;同时能够减少气象站点分布不均所带来的误差,特别在流域暴雨天气具有一定的优势.研究表明本方法在多区域多站点面雨量一体化展布时具有较好的适应性.
现有城市雨水管网流量实时监测资料的匮乏使城市雨洪模型模拟预报精度无法保证.本文以暴雨洪水管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)为例,提出了矩体概化率定法,构建了郑州大学主校区的SWMM模型,并选取20170812和20210720两场观测降雨进一步评估其适用性.结果表明:模型在率定期、验证期的模拟水深和实测水深的平均绝对误差分别为0.025 m、0.03 m;平均相对误差分别为3.65%、2.54%,故认为矩体概化率定法可以满足无资料地区城市雨洪模拟需求.研究成果对于管流资料缺乏地区的SWMM模型参数率定以及雨洪模拟与预警具有一定的实践意义,可为今后城市应对极端暴雨事件、暴雨内涝防治决策提供参考.
