山丘區(qū)地形地貌及地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,強(qiáng)降雨易于形成山洪災(zāi)害。為了達(dá)到防洪減災(zāi)的目的,在防洪區(qū)上游河道適當(dāng)位置興建水庫(kù)可以攔截上游來(lái)水,起到蓄洪和滯洪的作用。水庫(kù)的興建直接或間接地影響了原自然環(huán)境下洪水產(chǎn)匯流過(guò)程及其特性,降低了洪水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度。本文以萊城區(qū)雪野水庫(kù)流域?yàn)檠芯繉?duì)象,利用HEC-HMS軟件建立山丘區(qū)流域半分布式水文模型,在模型中添加水庫(kù)模塊,模擬降雨徑流及河道水流演進(jìn)過(guò)程。通過(guò)對(duì)比有無(wú)水庫(kù)兩種工況模擬結(jié)果,選取洪峰流量和峰現(xiàn)時(shí)間為指標(biāo),定量研究分析雪野水庫(kù)流域內(nèi)水利工程對(duì)入庫(kù)洪水的影響,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)利用ArcGIS軟件對(duì)研究區(qū)DEM高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,構(gòu)建流域模塊。根據(jù)研究區(qū)流域特征和水文條件,計(jì)算模型采用SCS曲線(xiàn)數(shù)法、SCS單位線(xiàn)法、指數(shù)衰減法和馬斯京根法。選取1984~2016年10場(chǎng)降雨流量數(shù)據(jù)構(gòu)成時(shí)間序列模塊,氣象模塊中采用泰森多邊形法確定雨量站權(quán)重。在流域模塊中添加水庫(kù)單元,利用HEC-HMS軟件構(gòu)建雪野水庫(kù)流域產(chǎn)匯流模型。(2)對(duì)構(gòu)建的10場(chǎng)洪水產(chǎn)匯流模型進(jìn)行率定和驗(yàn)證,其中6場(chǎng)用于參數(shù)率定、4場(chǎng)用于模型驗(yàn)證。本文采用分布式子流域和整體流域率定相結(jié)合的方法進(jìn)行集總式參數(shù)率定。首先使用試錯(cuò)法率定子流域參數(shù),然后使用內(nèi)爾德米德優(yōu)化算法率定整體流域參數(shù),獲取整體參數(shù)的最優(yōu)值。在率定期內(nèi)和驗(yàn)證期內(nèi),場(chǎng)次洪水的計(jì)算峰值與實(shí)測(cè)峰值相對(duì)誤差均在15%以?xún)?nèi)�？傮w看來(lái),模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)流量過(guò)程吻合較好,各參數(shù)滿(mǎn)足精度要求,能夠較好的適用于雪野水庫(kù)流域洪水計(jì)算。(3)考慮流域內(nèi)單一水庫(kù)因素,構(gòu)建小流域產(chǎn)匯流模型并計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,水庫(kù)在降雨徑流及河道水流演進(jìn)過(guò)程中攔蓄上游來(lái)水,使洪峰削減了4.5%~33.7%,峰現(xiàn)時(shí)間推遲了0.5~1.5h,對(duì)水庫(kù)下游沿河村落具有較大的削峰延峰作用。同一蓄水狀態(tài)的小水庫(kù),場(chǎng)次降雨的時(shí)程分配對(duì)峰現(xiàn)時(shí)間的推遲有較大的影響:降雨時(shí)程分配呈矮胖型時(shí),峰現(xiàn)時(shí)間推遲較大;降雨時(shí)程分布為陡漲陡落型時(shí),峰現(xiàn)時(shí)間推遲相對(duì)較小。(4)保持流域特征值及計(jì)算參數(shù)不變,對(duì)雪野水庫(kù)流域有無(wú)水庫(kù)兩種工況模型進(jìn)行了計(jì)算,定量研究分析雪野水庫(kù)流域內(nèi)水利工程對(duì)入庫(kù)洪水的影響。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,雪野水庫(kù)上游分布的小水庫(kù)使得入庫(kù)洪峰流量降低了5%~15%,峰現(xiàn)時(shí)間推遲了0.25~0.75h。流域內(nèi)水利工程對(duì)入庫(kù)洪水的影響與降雨時(shí)程分配密切相關(guān),與時(shí)程分配為矮胖型降雨相比,短歷時(shí)高強(qiáng)度降雨的峰現(xiàn)延遲時(shí)間相對(duì)較短。水庫(kù)的初始庫(kù)容也是影響流域徑流過(guò)程中峰值和峰現(xiàn)時(shí)間的關(guān)鍵因素,水庫(kù)的初始庫(kù)容越小,洪峰削減量越大,峰現(xiàn)時(shí)間延遲越大。水庫(kù)改變了原自然環(huán)境的產(chǎn)匯流機(jī)制,使得流域洪峰和洪量降低、峰現(xiàn)時(shí)間推遲,對(duì)下游沿河村落起到防洪減災(zāi)的作用。因降雨時(shí)程分配和水庫(kù)初始水位的不同,雪野水庫(kù)流域內(nèi)水利工程對(duì)入庫(kù)洪水的影響也是不同的。因此,對(duì)于山丘區(qū)流域的防洪預(yù)警而言,流域內(nèi)水利工程對(duì)徑流的影響是需要考慮的因素。
【學(xué)位單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TV122
【部分圖文】：

研究區(qū)技術(shù)路線(xiàn)圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 研究區(qū)概況2.1 自然地理?xiàng)l件2.1.1 地理位置研究區(qū)位于萊城區(qū)北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 117.391°至 117.774°，北緯 36.381°至36.597°，北以齊長(zhǎng)城與章丘市相鄰，東邊與淄博市博山區(qū)相靠，南接萊城區(qū)的羊里鎮(zhèn)、口鎮(zhèn)、苗山鎮(zhèn)和和莊鄉(xiāng)，西連萊城區(qū)的大王莊鎮(zhèn)。研究區(qū)隸屬雪野鎮(zhèn)和茶業(yè)口鎮(zhèn)，流域面積為 438km2，流域內(nèi)主要有瀛汶河和通天河兩條河流，最長(zhǎng)匯流路徑長(zhǎng)度為 39.4km，最長(zhǎng)匯流路徑比降為 0.0171，研究區(qū)地理位置見(jiàn)圖 2.1。

研究區(qū)水系分布圖
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本文編號(hào)：2886727