流域水文模型中面雨量的空间插值

以汉江褒河流域上游的江口地区为例,对流域水文模型中子流域面雨量的空间插值方法进行了比较,并应用三水源新安江模型对江口流域的日流量过程进行了模拟,模拟结果表明,在利用一般的面雨量处理方法,反距离加权法（IDW）,克立格插值法（Kriging）及引入面积权重的泰森多边形面雨量处理方法等4种方法中,引入面积权重的泰森多边形面雨量处理方法取得了较其它三种方法更好的精度,在面雨量的处理上这种方法具有一定的优势。     

流域泥沙模型中雨量资料的时空尺度分析

以经改进的格林－安普特下渗模型为基础,选择降雨资料有足够短的时段记载的流域和有足够密度雨量站的流域,分别变化时段长和站网密度计算产品,根据模型模拟精度与时段长及站网密度关系线的转折点,确定适当的时段长和合理的站网密度,通过曹坪流域的站网分析和６个小流域试验站的时段分析,发现对社些流域而言,时段长小于１５ｍｉｎ,站网密度大于２个／１００ｋｍ＾２,其降雨时空均化给模型计算带来的误差可以忽略。     

流域面雨量计算方法探讨

面雨量是水文上重要的参数,是洪水预报中最重要的预报对象。因此在气象上开展面雨量计算方法的研究,是做好流域降水量预报的关键。现提出流域面雨量的定义,并详细介绍了计算流域面雨量的几种方法,讨论了几种常用方法的优缺点。     

基于HBV模型的尼洋曲流域上游洪水致灾临界面雨量研究

[目的]建立工布江达以上尼洋曲流域的降水—径流关系,构建该流域的致洪临界雨量指标,以期为开展山洪气象预警工作提供参考。[方法]根据流域暴雨洪水致灾机制,利用地面气象观测和CMORPH资料,基于HBV水文模型进行计算分析。[结果]利用2007—2011年观测数据对HBV水文模型的参数优化和率定,模拟数据与观测数据的确定性系数为0.91,NASH效率系数为0.89;采用2012—2014年观测数据进行验证,确定性系数为0.86,NASH效率系数为0.85,率定期和验证期的平均相对误差均为3.1%,表明经过率定的HBV模型对尼洋曲上游流域具有较好的适用性。[结论]尼洋曲流域的洪水过程不仅与实时降水的面雨量有关,还与前期基础水位有关,致灾临界面雨量随前期基础水位升高而减小,并且随着前期水位的变化,临界雨量值呈现了非线性响应特征。     

基于日雨量的长武县53年来降雨量及侵蚀力演变趋势分析

用长武县1957—2009年日雨量数据,对该地区侵蚀性降雨量及降雨侵蚀力不同时间尺度变化趋势及其协同性进行系统分析,为该区水土流失治理及生态环境建设提供科学支持。结果表明:(1)长武县53a来多年平均降雨量577.8mm,侵蚀性降雨量340.7mm,降雨侵蚀力1 691.2(MJ.mm)/(hm2.h)。3要素变异系数、集中程度逐渐增大,变异系数分别为22.5%,34.4%,43.2%。分别有76.1%,83.4%和85.8%的量集中于夏、秋两季,53.2%,65.5%,70.1%的量集中于7—9月。(2)53a来年降雨量和年侵蚀性降雨均呈不显著减少趋势,受极端降雨事件发生次数增多的影响,降雨侵蚀力呈不显著增加趋势。季节间的变化格局类似,夏、秋两季均呈不显著的增、减趋势,春、冬两季均呈显著减、增趋势。4月、6月呈显著的减、增趋势。(3)对全年降雨量、侵蚀性降雨量及降雨侵蚀力年际变化的贡献程度,季节尺度上均受夏、秋两季尤其夏季影响较大,月尺度上则以7—9月尤其8月影响较大。影响程度在3要素间逐渐增强。53a来3要素的演变特征既有差异,又有巨大协同性。     

HBV模型在富春江水库流域临界致灾面雨量确定中的应用

[目的]研究分析HBV模型对于富春江流域径流序列模拟的适用性,并通过水位与径流量的关系,得到该流域各级水位的临界致灾面雨量,为暴雨灾害风险预警和评估业务提供服务产品,也为富春江水库的生产调度提供重要依据。[方法]以富春江水力发电站为研究区,应用研究区气象资料和HBV水文模型开展研究。[结果](1)应用HBV水文模型模拟富春江流域径流量,在序列的率定期和验证期,模拟与实测的径流过程分布一致,模拟径流峰值区与大降水的实况分布比较一致,模拟与实测洪峰的平均相对误差小于5%,经率定后的HBV模型在富春江流域的模拟效果较好。(2)通过建立降水、径流、水位三者的响应关系,可以确定水库在警戒水位、设计洪水位时不同前期水位的临界面雨量。[结论]HBV水文模型在研究区具有一定的适用性。当预报有临界面雨量时,水库可以根据雨量、径流的预报信息做出对水位的科学调控。     

基于趋势面分析法的地质灾害危险性评价系统

针对地质灾害危险性定量评价存在的问题,以山西省绛县地质灾害危险性评价为例,依据研究区地质灾害特点,在地理信息系统基础上尝试运用趋势面分析法对地质灾害危险性评价进行了研究。结果表明,用该方法得出的结果与研究区地质灾害实际情况相符合。说明运用趋势面分析法对地质灾害危险性评价是可行的,可为解决地质灾害危险性区划提供新的理论方法。     

基于趋势面的耕地质量空间分异特征及影响因素

耕地质量监测工作的本质不仅是要掌握耕地质量现状,更重要的是探究其分布规律的内在机理,以对区域整体的发展趋势进行预测评价。对影响耕地质量的因素进行分析研究,从空间上揭示耕地质量分异的特性,可在耕地质量建设过程中有针对性地提出差别化管理措施,切实满足提升区域耕地综合生产保障能力的需要。结合农用地分等成果,以北京市大兴区为例,运用趋势面分析和相关分析相结合的方法研究了耕地质量空间分布规律及影响因素。研究得出了大兴区耕地质量总体呈现由东北部到西南部以斜向条带状降低的趋势的结论,并在此基础上将大兴区的耕地质量分布划为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级质量潜力区;Ⅰ级区是大兴区质量一般的耕地,其利用价值提升空间最大。各级区内耕地质量具有较强的空间相关性,Ⅰ级区内质量分异主要源于土壤有机质;Ⅱ级区内质量分异主要源于土壤质地;Ⅲ级区内质量分异主要源于土壤质地,据此提出了差别化的耕地质量分区管控的建议。     

基于趋势面分析的洪水淹没水位分布模拟研究

洪水淹没水位空间分布是防洪科学决策和洪灾评估不可或缺的重要信息。依据趋势面分析基本原理,以"莫拉克"台风期间洪灾较为严重的温州市平阳县麻步镇为研究区域,结合洪水淹没水位调查,建立了该镇洪水淹没水位空间分布的一次和二次趋势面模拟模型,并利用调查点水位进行了模型验证。结果表明,麻步镇洪水淹没水位一次和二次趋势面模拟模型的拟合程度很好,拟合度系数R2分别达到0.95和0.96,F检验在0.01水平上均呈极显著;一次趋势面模型对各验证点洪水淹没水位模拟的平均绝对误差为0.1m,比二次趋势面模型对相应验证点淹没水位模拟的平均绝对误差减小了0.3。     

趋势面分析在滑坡防治工程设计中的应用

滑坡治理工程的设计主要依据滑坡面及滑体方量,滑坡的上表面一般很容易得到,而下表面则可以根据地形图中等高线来确定,但是要得到准确的滑坡面则相对较难,常用的方法是选择适当的个别点进行钻探,测得该点处滑坡厚度,再由此模拟滑坡面。以四川省古蔺县蔺双公路K1＋100滑坡的滑动面（带）为例,采用多元统计的趋势面分析方法将滑坡面模拟成空间的一个曲面,求出曲面后则可计算滑坡推力、设计相应的加固方法,还可以通过滑动曲面计算滑坡的总方量。     

神府—东胜矿区未来降水变化及其对侵蚀产沙的影响预测

神府－东胜矿区开发对人黄泥沙的影响是普遍关心的问题之一,该文利用矿区６０年代以来的降水资料进行谐波分析,预测未来１５ａ降水量的变化和年内变化。结果表明,未来降水量比多年平均值增加６％左右,且年际波支性增大,年内分布更加集中,洪水量和输沙量有增大的趋势。     

基于日降雨的沂蒙山区降雨侵蚀力时空变化研究

降雨侵蚀力是水土流失最为重要的外部驱动力,是土壤侵蚀相关领域的研究重点。以沂蒙山区及周边38个气象台站1971—2008年逐日降雨量资料为数据源,利用基于日降雨信息的月降雨侵蚀力模型,估算了研究区多年月、年降雨侵蚀力,并初步分析了降雨侵蚀力的时空分布规律。结果表明:沂蒙山区降雨侵蚀力总体趋势为西北、中南高,北部低,泗水县、曲阜市东部一带是研究区降雨侵蚀力的高值中心;R值与年降雨量和年侵蚀性降雨量的年际变化趋势基本一致,但也有部分异常年份;沂蒙山区降雨侵蚀力年内主要集中分布在6—9月份,占全年的97.07%,其中最大月降雨侵蚀力出现在7月份,占年降雨侵蚀力的51%。研究结果可为该区域水土流失预报、农业面源污染状况预报等提供理论依据。     

三峡库区典型流域降雨变化与径流的关系研究

根据8年的降雨、径流定位、半定位观测,分析了三峡库区典型流域的降雨、径流变化及降雨对径流的影响。结果表明,端坊溪小流域年均降雨量为1266．4mm,年均径流量为511．29mm;年降雨量离差系数为0．159,降雨日数离差系数为0．128,年径流量、汛期径流量、枯水期径流量离差系数分别为0．292,0．333,0．283;端坊溪小流域降雨年际变化是影响径流年际变化的主要因素。     

降雨过程对地表糙度的影响

通过野外模拟降雨试验,研究降雨过程中,不同坡度、雨强以及不同地表覆盖度下地表糙度的变化情况.利用测点法测量每次降雨前后的地表糙度值,确定坡度、雨强以及地表覆盖度变化对地表糙度的影响.结果表明,相同雨强下,地表裸露、土壤一定时,坡度越大,地表糙度变化越大;同一地表,土壤一定且坡度相同的情况下,雨强越大,地表糙度变化越大;在同一坡面,雨强一定的条件下,植被覆盖度越小,地表糙度变化越大.研究结果为地表糙度影响因子的研究和揭示地表糙度的本质特征提供了一定的理论依据,同时也可服务于黄土高原坡耕地水土流失的治理和退耕还林(草)工程的实施.     

黄土残塬沟壑区降雨侵蚀分析

根据长期定位水土流失与防护林效益观测资料 ,分析了黄土残塬沟壑区吉县的降雨侵蚀。研究结果表明 ,当降雨达到一定量级才能产生土壤侵蚀 ,侵蚀性降雨的雨量标准为 10 mm/次 ,产生严重土壤侵蚀的降雨标准为≥ 3 0 mm/次 ,造成极为严重侵蚀的是降水频率为 5 %的大暴雨和降雨强度≥ 1.0 mm/ min的降雨。场降雨量、降雨强度与小流域产沙模数呈线性相关。因此 ,防止暴雨侵蚀是防治水土流失的关键。     

阜新地区地表水资源量时段衰减影响因素分析

阜新地区第二次水资源评价结果与第一次水资源评价相比地表水资源量明显减少，为了搞清这种现象发生的原因，笔者对评价的资料系列进行了深入的分析，发现产生这一结果的主要影响因素有降雨量的时段变化、人类活动影响三个方面。     

模拟降雨条件下地表糙度动态变化特征研究

地表糙度是影响土壤侵蚀的因素之一。为进一步明确地表糙度的侵蚀效应,通过野外模拟降雨试验,研究了地表糙度在降雨前后、不同坡度、不同植被覆盖度、不同空间坡段的动态变化特征,探讨了地表糙度变化规律及其影响因素。结果表明:在降雨过程中,土地利用类型、雨强、降雨顺序、坡度和植被覆盖度都会对糙度产生影响。随着降雨场次的增加,地表糙度逐渐增大;在试验范围内,坡度越大,地表糙度增加幅度越大,增加趋势越明显;植被覆盖度越大,地表糙度变化越小。坡面的各个坡段变化情况整体遵循上述规律,但在某些坡段内出现空间变异性,导致有些坡段可以拦蓄径流泥沙,消减侵蚀,而有些坡段可以增加潜在的冲刷,加剧侵蚀;多个因子以及因子间的交互效应成为影响糙度变化的主要因素。研究结果为揭示地表糙度的侵蚀特征提供了一定的理论依据,同时也为黄土高原水土流失治理奠定理论基础。     

基于M-K检验和地统计分析的沂蒙山区降雨侵蚀力时空变化趋势研究

[目的] 分析降雨侵蚀力的时空变化特征,为区域土壤流失监测和水土保持工作提供数据支撑。[方法] 利用沂蒙山国家级水土流失重点治理区及其周边71个雨量站1980—2018年逐日雨量资料,综合运用冷暖季日雨量公式、M-K检验、地统计插值等方法,对降雨侵蚀力的时空变化趋势进行分析。[结果] ①降雨量和侵蚀性降雨量成中度月集中性（FI>53,CI>0.17）,降雨侵蚀力具有高度月度集中性（FI=399.88,CI=0.24）,年内变化曲线呈单峰形,峰顶位于7—8月; ②研究区多年平均降雨量743.52 mm,多年平均降雨侵蚀力3 656.87 MJ·mm/（hm²·h·a）,空间上呈现北低南高,西低东高的分布趋势; ③降雨侵蚀力年际波动属中等变异,总体呈不显著增长趋势。空间上在西北部上升趋势显著（z>1.96）,在南部少量区域呈不显著的下降趋势（z<0）。[结论] 降雨侵蚀力增加会导致区域水土流失风险提升,因此,应针对区域降雨侵蚀力增加区域,加强水土流失综合防治工作,实现生态环境与经济社会的可持续发展。