小流域典型暴雨实测洪水对榆林水文手册中计算方法的验证

在建设工程设计时,经常需要进行水文计算,其结果正确与否对设计标准和概算投资影响很大,关系着工程安全。利用桥沟小流域1994年8月4日典型暴雨洪水实测资料,比对用《榆林地区实用水文手册》及《水土保持治沟骨干工程技术规范》中的方法计算设计洪水,发现采用最大24 h暴雨时段设计洪水的拟合效果,以《榆林地区实用水文手册》中的推理公式法计算结果最为理想,洪峰流量、洪水总量、涨水历时的拟合精度分别达99.0%、98.0%和98.5%。研究认为,在榆林地区工程设计的水文计算中,应用《榆林地区实用水文手册》中的推理公式法较为合理。     

榆林地区设计洪水计算方法探讨

榆林地区地处黄河中游多沙粗沙集中来源区,是黄河流域水土流失的重点治理区,随着经济的发展和环境建设的持续推进,近年来各种水利工程、防洪工程建设日益增多,在设计洪水计算时通常采用《榆林地区实用水文手册》中提供的4种方法。由于不同方法的计算结果存在较大差异,因此依据绥德县桥沟流域1994.08.04洪水的实测资料,对4种计算方法的结果进行验证,并以孤山川沙梁二道沟坝为例进行应用验证,得出采用1/3推理公式法进行设计洪峰流量、设计洪水总量和设计洪水过程线计算较为合理的结论。     

海岛地区小流域暴雨洪涝灾害模拟研究

[目的] 对海岛地区小流域暴雨洪涝灾害进行模拟研究，为该类地区后续开发建设以及防洪排涝治理工作的顺利开展提供技术支撑。[方法] 选取浙江省舟山市朱家尖岛为研究对象，根据设计暴雨及设计和校核潮位资料，运用MIKE构建了一维河网模型、二维水动力模型以及MIKE FLOOD耦合计算模型，对比分析两种方案的淹没面积和水深、典型河道断面水位以及重点区域洪水演进过程。[结果] 相对于设计暴雨及设计潮位条件下的方案1（94降雨+实测潮位），设计暴雨及校核潮位条件下的方案2（94降雨+极限潮位）在相对高水位时刻淹没面积更大，最大淹没深度更深。[结论] 朱家尖流域内河流比降大，汇流时间短，流域调蓄能力差，抵抗暴雨产生的洪涝灾害的能力较弱。特别是暴雨遭受天文大潮时，研究区域受灾程度更重。     

MIKE耦合模型模拟淤地坝对小流域暴雨洪水过程的影响

为科学认识淤地坝建设对黄土高原小流域暴雨洪水过程的影响,该文通过分布式水文模型MIKE SHE和一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了不同坝型组合和坝系级联方式下的小流域暴雨洪水过程,研究表明:1)淤地坝系建成后会使小流域洪水的洪峰和洪水总量明显减少,其中骨干坝减幅最小,中型坝次之,小型坝减幅最大;串联、并联、混联3种坝系级联方式均使洪峰流量和洪水总量明显减小,其中混联坝系减幅最大,并联坝系次之,串联坝系最小。2)淤地坝建设改变了洪水历时,其中骨干坝和中型坝增加了洪水历时,而小型坝缩短洪水历时。3)沟道连通性指数与洪峰流量、洪水总量均有很好的相关关系,淤地坝建设明显降低了沟道连通性,通过改变沟道连通性调控了小流域的暴雨洪水过程。可为黄土高原淤地坝安全运行提供科学依据。     

黄土高原小流域水土保持林空间配置对场降雨径流影响的模拟

合理的水土保持林空间配置是黄土高原植被恢复和水土保持功能持续提高的关键。在对HEC-HMS分布式水文模型参数进行率定的基础上,探讨该模型在黄土高原小流域中的适用性,模拟水土保持林覆被率以及水土保持林空间配置对场降雨径流的影响。结果表明：HEC-HMS分布式水文模型在黄土高原小流域中的应用效果良好,径流系数、洪峰流量均随森林植被覆盖率的增加而减少,随着水土保持林覆被率的提高,流域对高强度暴雨的调控能力将得到极大的提高;当水土保持林位于流域的上游、中游时,场降雨的径流量、洪峰流量均降低,水文调节效果较好。因此,在干旱的黄土高原应该适度造林,在小流域中配置水土保持林时,应该配置在上中游。     

黄土丘陵沟壑区小流域水沙侵蚀过程的情景模拟分析

在黄土丘陵沟壑区小流域侵蚀水沙耦合数学模型基础上,以黄河中游典型流域岔巴沟流域为研究对象,根据工程水文学设计暴雨的方法生成各种假设暴雨过程,在固定下垫面不变的条件下,进行模拟计算并分析流域100年一遇、50年一遇和10年一遇设计暴雨的产流产沙效应。在几种不同的假设植被覆盖度下,分别模拟计算同一场典型暴雨在不同植被覆盖条件下的水沙侵蚀过程。模拟结果表明：1）根据岔巴沟流域100年一遇（P=0．01）、50年一遇（P=0．02）和10年一遇（P=0．1）设计暴雨3种情景下的水沙计算特征可知,100年一遇降雨（P=0．01）对应的洪峰流量和沙峰分别为805m^3／s和77．5万kg／s,50年一遇降雨（P=0．02）对应的洪峰流量和沙峰分别为595m^3／s和50．2万kg／s,10年一遇降雨（P=0．1）对应的洪峰流量和沙峰分别为108m^3／s和12．1万kg／s,根据以上计算结果可大致推断1970-2000年的绝大多数侵蚀观测场次的水沙重现期在10年一遇和50年一遇之间;2）该流域植被覆盖度的减水减沙效应显著,增加25％植被覆盖将减少水量73％和沙量84％,而减少25％的植被覆盖将增加29．9％的径流和18．6％的泥沙。不同降雨和植被覆盖条件下的水沙侵蚀过程情景模拟分析结果可为黄土高原丘陵沟壑区流域水土保持工程规划与设计提供依据。     

辽宁省土壤侵蚀空间尺度效应初探

土壤侵蚀的空间尺度效应和不同空间尺度土壤侵蚀定量评价的分析与研究是目前土壤侵蚀研究中的热点问题之一。通过对辽宁省34个典型水文站长序列水文资料和2000年辽宁省遥感资料进行汇总,运用沙量平衡分析方法,对辽宁省小流域-中尺度流域-区域大尺度3种尺度土壤侵蚀量进行不同空间尺度的对比研究。研究表明,辽宁省土壤侵蚀的空间尺度效应随着研究尺度的增大,主要表现在：1）通过对辽河流域的研究表明,研究区土壤流失量随流域面积的增大表现出递次减小的规律;2）通过对辽宁省9大流域的水文资料和遥感资料对比研究表明,随着研究尺度增大,土壤侵蚀的宏观特征表现更为显著。通过沙量平衡分析方法,沉积泥沙存蓄变化量是造成尺度效应的重要因素之一。深入研究沙量平衡计算的理论与方法,以沙量平衡计算辅助土壤侵蚀监测工作,是进一步促进土壤侵蚀监测工作的重要方法之一。     

黄土高塬沟壑区小流域暴雨侵蚀特征分析

基于黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站历史实测降雨、径流、泥沙数据，分析水土保持治理对A、B两种暴雨(A类型以降雨时间不超过24 h的短历时强降雨形式出现，B类型以降雨时间超过24 h的连阴雨形式出现，下同)条件下小流域侵蚀特征的影响，结果表明：(1)研究区2005—2021年共出现暴雨事件13次，其中A类型暴雨占暴雨总次数的61.5%,B类型暴雨占暴雨总次数的38.5%,出现大暴雨2次，无特大暴雨出现；(2)在A、B两种类型暴雨条件下，水土保持治理小流域产流时间均值比非治理小流域延后17.97%和17.26%,涨水过程所用时间多109.72%和21.36%,非治理小流域退水过程所用时间均值分别比治理小流域多84.25%和1.21%,洪水总量均值为治理小流域的3.06倍和3.39倍，径流深分别为治理小流域的2.75倍和3.06倍，洪峰流量分别为治理小流域的1.95倍和2.09倍；(3)在A类型暴雨条件下，治理小流域产沙量峰值出现时间较非治理小流域滞后15.09 min,但输沙率峰值出现时间较非治理小流域提前10.33 min,在B类型暴雨条件下，治理小流域产沙量峰值出现时间及输沙率峰...     

辽宁省无资料地区设计暴雨洪水计算方法的研究

针对辽宁省气候及流域特征 ,在认真总结前期工作经验的基础上 ,分析 4 2 917站年暴雨洪水资料 ,应用水动力学原理 ,考证了特大暴雨的重现期 ,增加了超短历时 (最大 10min)暴雨等值线图及 10min～ 1h的暴雨衰减指数nop等参数 ,分析出辽宁省中、东、西部地区产流特点 ,提出适应不同地区的产流模型 ;采用综合经验单位线与瞬时单位线相结合的途径 ,建立单位线要素与水文、地理因子间的关系 ,提出了具有辽宁特点的中小河流 (无资料地区 )设计暴雨洪水计算方法     

水土保持林空间配置对场降雨径流影响的模拟

为实现北方石质山林被功能的恢复以及水土保持综合效益的提高,进行科学合理的水土保持林空间配置是其关键性技术措施和方法。首先对HEC-HMS分布式水文模型进行了率定,探讨了模型对北方石质山区的适用性和可靠度,然后对水土保持林空间配置和林草覆盖率对场降雨径流影响进行模拟分析。结果表明:HEC-HMS水文模型在北方石质山区小流域的模拟分析中具有良好的精确度和可适用性,水土保持林空间配置和林草覆盖率是影响场降雨径流系数和洪峰流量变化的主要因素,该流域对高强暴雨的调控能力随林被覆盖率的提高而增强;场降雨径流量和洪峰流量随水土保持林空间配置的地理位置的不同而不同,当水土保持林空间配置位于研究流域的中游和上游时所表现出的水文调节作用更加明显,且降雨径流量和洪峰流量相对较低。     

辽宁省中小流域洪灾调查评价关键技术综述

随着社会经济的发展和城镇化进程的加快,对山洪灾害防治项目建设的目标和任务提出了更高要求。以辽东地区中小流域为例,详细阐述了山洪灾害调查评价工作中涉及到山洪灾害测量及质量控制、中小流域设计暴雨洪水方法、防洪特征指标确定方法、山洪现状评价、预警指标体系构建等成套关键技术,为辽宁省全面开展中小流域山洪灾害调查评价工作提供了有力技术支撑,也可为其它地区提供参考。     

太行山小流域特大暴雨洪水关系及过程研究

分析发生在2000年7月3～6日,历时72 h,暴雨总量达358.19 mm特大暴雨特征的基础上,通过对小流域出口断面流量的连续监测,进一步分析了暴雨洪水关系及演变过程.结果发现:此次暴雨属于局部性、历时长、中心强度大的特大型暴雨,暴雨强度的峰值达到了32.84 mm/h,出现在降雨过程的后期;暴雨洪水在出口断面上的响应出现在降雨过程的中后期,且后期尤为明显,另外由于流域面积较小,汇流时间短,响应到来的时间也较短.同时,经过进一步分析和计算得出,此次降雨过程的最大洪峰流量为1.185 m3/s,最大洪峰流量的径流模数为3.66 m3/(s*km2), 时段最大暴雨径流系数为0.567;整个降雨历时内所产生的洪水总量为33 030.54 m3,平均径流系数为0.304.     

平坦V型测流堰在山区森林水文研究中的应用与设计

科学有效的测流工具是森林水文学研究的重要手段之一.目前国际森林水文学研究中较多使用薄壁堰、三角剖面堰等堰型,平坦V型测流堰的使用相对较少,后者是国际标准推荐的一种新型量水建筑物,具有测流范围广、精度高等优点.以重庆四面山森林流域水量平衡观测研究为例,介绍了该区平坦V型堰堰址选择的原则,分别采用水科院推理公式和小流域暴雨径流组公式计算该区设计洪峰流量,并以此为依据进行平坦V型堰各部分尺寸的设计,探讨平坦V型堰在山区森林水文定位观测中应用的可行性,为平坦V型堰的推广使用提供借鉴.     

陕北丘陵沟壑区降雨侵蚀力指标研究

降雨侵蚀力（Ｒ）是引起土壤侵蚀的潜在能力，是降雨物理特征的函数。Ｒ值的计算方法众多，且过程繁锁，该就陕西省黄土高原治理研究所农耕地标准径流小区（１９８３－１９９１年）观测资料，运用计算机技术，采用灰色系统理论中关联分析的方法，对Ｒ指标的不同复俣参数与土壤侵一的关系进行了系统分析，并在回归分析的基础上，对一次降雨（特别是短历时暴雨）的总动能简化计算方法进行了有益的探讨，推导出一个简化计算式。     

流域水文模型在生态清洁小流域规划中的应用

小流域综合规划是生态清洁小流域建设的基础工作,现代化的技术手段有助于提高小流域规划的质量与效率。以北京市生态清洁小流域建设试点——蛇鱼川小流域为例,介绍了流域模拟系统WMS在小流域规划设计中的应用,即采用水文模型进行流域水文计算,为流域水源保护工程的规划设计提供依据。本研究工作将有助于推广流域水文模型在流域规划中的应用,也将推动新技术、新方法在北京市生态清洁小流域建设中的应用。     

沟塘组合除涝工程设计方法与应用

鉴于极端降雨事件增加和流域下垫面改变抬高排涝模数对传统沟道除涝工程形成挑战,该文结合塘堰滞涝功能提出了沟塘组合除涝工程技术及其设计方法。基于水文资料缺乏小流域的涝水形成规律,离散设计暴雨历时并假设离散时段内流量过程线符合三角形分布下,采用改进SCS模型和小流域汇流方程推求涝水流量过程线;采用水位-容积关系和堰流公式进行质量平衡演算设计塘堰工程规格。在淮北平原低洼区的农沟和斗沟尺度上组合堰宽分别为0.6和2 m的塘堰工程发现,3、5和10年一遇24 h设计暴雨下涝水流量峰值减少了25%以上,延迟了0.5~1 h,3或5年一遇设计暴雨除涝能力排水沟的除涝标准可分别提高到5或10年一遇。沟塘组合除涝工程为缓解排区和下游区域洪涝压力提供可选方案。     

基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原小流域降雨-径流关系中的应用

基于土地利用、土壤类型等信息数据和流域水文、气象资料，应用美国农业部水土保持局研制的小流域设计洪水模型-SCS模型对王东沟流域径流过程进行了模拟。按照集水区自然分水线划分流域子单元，并提出了适合该流域产流计算的CN值表。结果表明，模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性，模拟精度在75%以上，说明模型在参数的确定上较为合理，可以应用于黄土高原典型流域，为建立分布式水文模型对流域进行生态水文综合评价提供了科学方法。     

阳泉市污水处理厂二期工程污水管道防洪评价

根据阳泉市污水处理厂二期污水管道铺设具体情况及其所在河段的水文资料,结合地区实用水文手册,分析计算了管道工程穿越桃河、义井河的设计洪峰流量以及项目建设可能给现有水利规划、行洪安全、河势稳定性、防汛抢险等方面造成的影响。结果表明:管道采用大开挖方式穿越河道,管道敷设于地面高程以下,对河道泄洪和河势稳定没有影响;发生设计洪水时,穿越桃河、义井河的污水管道埋设深度满足50 a一遇以下频率洪水的规范要求。同时,提出了对河道防洪、周边环境与河流水质影响的补救措施。     

水土保持规划中几个问题的商榷

该对在水土保持规划中遇到的几个问题，结合水土保持规划工作实际和国外的一些做法，进行了探讨，提出了水土保持规划要注意水土流失区的生态经济系统平衡，水土保持效益分析是界定范围亟待进一步明确。水土保持工程标准应适当提高，水土保持规划要做好水土保持与江河治理之间的衔接，还有编制《水土保持（小流域治理）规划设计手册》、增加水土保持规划内容和规范水土保持规划图例等。     

小流域暴雨量与降水历时和重现期的关系

根据奥地利伏拉期勒（Fleissner)气象站２６a的自记降雨观测资料,运用暴雨频率分析方法,计算了格拉顿（Ｇraden)小流域降雨历时从５min至２４h及重现期从０.5a至１０0a的暴雨量,得到了格拉顿流域设计暴雨量与降水历时和重现期的关系。