论文摘要
近年来,受气候影响,世界各国都在遭受着洪水的侵袭,虽然世界政府采取了一些的工程与非工程措施,但面对自然的力量,人类的力量相对渺小,难以抵抗泥石流等附带灾害带来的人员和经济损失。因此,为减小洪水灾害带来的后果,唯有及时发布预报,增加居民警惕性,积极防御。水文模型是洪水预报的重要工具,可以研究水文过程,明晰洪灾成因机制,解决水文预报遇到的技术问题,是当前学者们研究的一大热点。福建省闽清县山脉众多、地形复杂,在强降雨影响下易发生山洪侵害。本文依托国家山洪灾害防治项目以及全国调查评价结果,以梅溪流域为研究对象,建立了基于子流域单元的分布式水文模型,并根据梅溪流域实测降雨径流资料对模型适用性进行验证,将适用模型参数应用于闽清县山丘区小流域洪水预报,为闽清县防洪预警预报提供科学依据。主要包括以下内容:(1)本文基于新安江三水源模型原理,结合GIS 10.2系统、梅溪流域数字高程模型(Digital Elevation Model,以下简称DEM)数据,考虑降雨空间不均匀性,以及土壤含水量不同、下垫面不同等条件对产流区形成产汇流量存在影响的问题,划分子流域单元并提取流域基础信息,根据土壤类型和土地利用数据资料确定下垫面参数,最终构建梅溪流域洪水预报模型。(2)构建的流域水文模型涉及各项参数,如产流参数、汇流参数、以及演进参数等,通过反演验证模型参数适用性。本文利用前2/3场次洪水用于模型参数率定,后1/3场次对参数进行验证,结果显示:率定期38场次洪水,确定性系数均值为0.85,验证期18场次洪水确定性系数均值为0.83,平均径流深相对误差率定期为10.39%,验证期为11.35%;平均洪峰流量相对误差率定期为8.83%,验证期为9.52%;峰现时间误差率定期为1.42 h,验证期为1.17 h。总体来看,模拟结果达到了水文预报的要求,构建的分布式水文模型可用于梅溪流域产汇流分析。(3)基于分布式水文模型洪水演进分析,利用模拟结果分析“尼伯特”台风暴雨洪水成因以及重现期。综合分析场次点降雨和面降雨情况,可得该场次最大时段雨量接近500年一遇,洪水重现期接近200年一遇,可知,尼伯特洪水重现期定义为200年一遇~500年一遇之间较为合理。(4)以预报时段前实测降雨作为水文模型输入,得到降雨后1h、3h、6h预见期内的预报流量,从结果可以看出,随着降雨时间输入的逐渐后移,预报流域出口处洪水流量逐渐增大,且与实际洪水起涨过程、起涨方式以及起涨量相一致,说明以实测降雨作为模型输入,基于分布式水文模型的洪水实时预报方法可行,且具有较高的预报精度。(5)考虑水库工程对洪水的削减作用,模拟不同频率的设计洪水过程,并采用实际洪水对结果进行了验证,分析了添加水库模型前后洪峰、洪水重现期及水库影响范围的变化。以岭里水库为例,研究水库工程建设对梅溪流域洪水规模的削减作用,结果表明设计洪水削减率随距离的增加逐渐减小,且在距离12 km左右处,削峰比率发生明显变化,且各重现期设计洪水削减比重斜率均较大,说明距离水库越近,洪峰削减作用更突出,岭里水库的影响范围约为38 km。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 徐帅帅
导师: 陈淑芬
关键词: 梅溪流域,洪水预报,分布式水文模型,中小水库削峰
来源: 山东建筑大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 地球物理学,水利水电工程,水利水电工程
单位: 山东建筑大学
分类号: TV697.13;P338
总页数: 80
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