變化環(huán)境下山丘區(qū)小流域設計洪水計算方法及應用研究
發(fā)布時間:2022-02-22 21:41
近百年來,受到氣候變化、自然變遷和人類活動等綜合影響,全球大氣、陸表生境發(fā)生了重大變化。人類活動也導致地表下墊面發(fā)生較大變化,影響著流域產(chǎn)匯流過程,進而導致流域河川徑流發(fā)生突變。變化的環(huán)境使全球洪、旱災害頻頻出現(xiàn),遠高于以往任何時期,直接威脅著人類社會的經(jīng)濟發(fā)展和生存環(huán)境。全國各地陸續(xù)興建水利工程、水土保持等工程措施以及雨量(或流量)預警的非工程措施來解決這一問題,其中設計洪水計算方法和成果的合理性直接影響著工程規(guī)模、布局,以及預警指標的精度進而影響實時預警的準確度。為探討變化環(huán)境下設計洪水問題,本文以河南省新縣裴河小流域為研究對象,對研究區(qū)近30年汛期水文氣象資料和土地利用情況分析,在產(chǎn)匯流階段提出了修正方法。建立了適合研究氣候以及下墊面情況變化的HEC-HMS水文模型,并對其參數(shù)進行了敏感性分析。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)分析了裴河小流域汛期降雨、徑流變化規(guī)律以及土地利用情況。趨勢分析結(jié)果表明:汛期場次降雨量和最大洪峰皆有減小的趨勢,但是汛期短歷時降雨量和洪峰量級有增大的趨勢,5年一遇量級以上的短歷時強降雨和洪峰流量大都發(fā)生在2000年以后。經(jīng)過一元線性回歸方程、Mann-Ke...
【文章來源】:鄭州大學河南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 小流域設計洪水研究現(xiàn)狀
1.3.2 環(huán)境變化對洪水的影響研究現(xiàn)狀
1.3.3 存在的問題
1.4 主要研究內(nèi)容及技術路線圖
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術路線圖
2 研究區(qū)概況及基本資料
2.1 研究區(qū)自然地理概況
2.1.1 地理情況
2.1.2 氣象水文
2.1.3 河流水系
2.1.4 境內(nèi)站點
2.2 歷史洪水及洪災
2.3 本章小結(jié)
3 水文因子變化特征分析
3.1 研究方法
3.1.1 一元線性回歸方程
3.1.2 Mann-Kendall秩次相關檢驗法
3.1.3 皮爾遜Ⅲ型概率分布函數(shù)
3.2 各因子變化特征和趨勢分析
3.2.1 汛期降雨量變化特征和趨勢分析
3.2.2 汛期洪峰流量變化特征和趨勢分析
3.2.3 土地利用變化分析
3.3 本章小結(jié)
4 變化環(huán)境下小流域傳統(tǒng)設計洪水方法修正
4.1 小流域傳統(tǒng)設計洪水計算
4.2 小流域產(chǎn)流計算修正
4.2.1 前期影響雨量計算
4.2.2 徑流深計算
4.2.3 變化年前后降雨徑流相關圖繪制
4.3 小流域匯流過程修正
4.3.1 數(shù)據(jù)的來源
4.3.2 地貌瞬時單位線模型(R-V GIUH)
4.3.3 基于DEM的R-V GIUH地貌參數(shù)的提取
4.3.4 流域水動力參數(shù)的獲取
4.3.5 基于R-V GIUH理論的裴河流域匯流模型的建立與驗證
4.4 小流域修正方法適用性探究
4.5 本章小結(jié)
5 基于HEC-HMS水文模型的小流域設計洪水計算方法
5.1 HEC模型概述
5.2 HEC模型計算
5.2.1 氣象模塊
5.2.2 流域模塊
5.3 變化年前后模型參數(shù)的率定與驗證
5.4 模型應用結(jié)果分析
5.5 模型參數(shù)敏感性分析
5.5.1 SCS產(chǎn)流模型CN值敏感性分析
5.5.2 流域滯時敏感性分析
5.5.3 馬斯京根K值敏感性分析
5.6 適用性探究
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 不足與展望
參考文獻
個人簡歷及碩士期間發(fā)表論文與研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于不同雨型的裴河小流域山洪災害臨界雨量分析[J]. 沈天元,馬細霞,郭良,張李川. 水文. 2018(06)
[2]變化環(huán)境下氣象水文預報研究進展[J]. 雷曉輝,王浩,廖衛(wèi)紅,楊明祥,桂梓玲. 水利學報. 2018(01)
[3]氣候變化對洪水災害影響研究進展[J]. 方建,杜鵑,徐偉,史培軍,孔鋒. 地球科學進展. 2014(09)
[4]氣候變化和人類活動對永定河流域徑流變化影響定量研究[J]. 張利平,于松延,段堯彬,閃麗潔,陳心池,徐宗學. 氣候變化研究進展. 2013(06)
[5]流域森林覆被變化對多峰暴雨洪水過程的影響[J]. 林峰,陳瑩,陳芬,陳興偉. 中國水土保持科學. 2010(05)
[6]聯(lián)合國應如何組織人類開展有序應對氣候變化問題的科學研究?——我們的思考和建議[J]. 葉篤正,董文杰. 氣候變化研究進展. 2010(05)
[7]水文要素變異的人類活動影響研究進展[J]. 陳曉宏,涂新軍,謝平,李艷. 地球科學進展. 2010(08)
[8]水文模型:回顧與展望[J]. 徐宗學. 北京師范大學學報(自然科學版). 2010(03)
[9]我國中東部逐時雨強時空分布及重現(xiàn)期的估算[J]. 姚莉,趙聲蓉,趙翠光,周兵,張靜,薛峰. 地理學報. 2010(03)
[10]推求中小流域暴雨洪水方法探討[J]. 羅東. 氣象水文海洋儀器. 2009(02)
碩士論文
[1]小流域雨型對山洪災害臨界雨量的影響研究[D]. 張李川.鄭州大學 2017
[2]無資料小流域洪水疊加計算方法初探[D]. 邵利萍.浙江大學 2009
[3]無資料地區(qū)洪水計算與不確定性研究[D]. 童楊斌.浙江大學 2008
[4]基于地貌氣候瞬時單位線理論的馮家圪垛流域匯流模型研究[D]. 林靚靚.北京林業(yè)大學 2008
[5]基于GIS的小流域產(chǎn)流計算方法研究[D]. 郭藝歌.華中科技大學 2005
[6]無資料地區(qū)水文分析與計算研究[D]. 柴曉玲.武漢大學 2005
本文編號:3640250
【文章來源】:鄭州大學河南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 小流域設計洪水研究現(xiàn)狀
1.3.2 環(huán)境變化對洪水的影響研究現(xiàn)狀
1.3.3 存在的問題
1.4 主要研究內(nèi)容及技術路線圖
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術路線圖
2 研究區(qū)概況及基本資料
2.1 研究區(qū)自然地理概況
2.1.1 地理情況
2.1.2 氣象水文
2.1.3 河流水系
2.1.4 境內(nèi)站點
2.2 歷史洪水及洪災
2.3 本章小結(jié)
3 水文因子變化特征分析
3.1 研究方法
3.1.1 一元線性回歸方程
3.1.2 Mann-Kendall秩次相關檢驗法
3.1.3 皮爾遜Ⅲ型概率分布函數(shù)
3.2 各因子變化特征和趨勢分析
3.2.1 汛期降雨量變化特征和趨勢分析
3.2.2 汛期洪峰流量變化特征和趨勢分析
3.2.3 土地利用變化分析
3.3 本章小結(jié)
4 變化環(huán)境下小流域傳統(tǒng)設計洪水方法修正
4.1 小流域傳統(tǒng)設計洪水計算
4.2 小流域產(chǎn)流計算修正
4.2.1 前期影響雨量計算
4.2.2 徑流深計算
4.2.3 變化年前后降雨徑流相關圖繪制
4.3 小流域匯流過程修正
4.3.1 數(shù)據(jù)的來源
4.3.2 地貌瞬時單位線模型(R-V GIUH)
4.3.3 基于DEM的R-V GIUH地貌參數(shù)的提取
4.3.4 流域水動力參數(shù)的獲取
4.3.5 基于R-V GIUH理論的裴河流域匯流模型的建立與驗證
4.4 小流域修正方法適用性探究
4.5 本章小結(jié)
5 基于HEC-HMS水文模型的小流域設計洪水計算方法
5.1 HEC模型概述
5.2 HEC模型計算
5.2.1 氣象模塊
5.2.2 流域模塊
5.3 變化年前后模型參數(shù)的率定與驗證
5.4 模型應用結(jié)果分析
5.5 模型參數(shù)敏感性分析
5.5.1 SCS產(chǎn)流模型CN值敏感性分析
5.5.2 流域滯時敏感性分析
5.5.3 馬斯京根K值敏感性分析
5.6 適用性探究
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 不足與展望
參考文獻
個人簡歷及碩士期間發(fā)表論文與研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于不同雨型的裴河小流域山洪災害臨界雨量分析[J]. 沈天元,馬細霞,郭良,張李川. 水文. 2018(06)
[2]變化環(huán)境下氣象水文預報研究進展[J]. 雷曉輝,王浩,廖衛(wèi)紅,楊明祥,桂梓玲. 水利學報. 2018(01)
[3]氣候變化對洪水災害影響研究進展[J]. 方建,杜鵑,徐偉,史培軍,孔鋒. 地球科學進展. 2014(09)
[4]氣候變化和人類活動對永定河流域徑流變化影響定量研究[J]. 張利平,于松延,段堯彬,閃麗潔,陳心池,徐宗學. 氣候變化研究進展. 2013(06)
[5]流域森林覆被變化對多峰暴雨洪水過程的影響[J]. 林峰,陳瑩,陳芬,陳興偉. 中國水土保持科學. 2010(05)
[6]聯(lián)合國應如何組織人類開展有序應對氣候變化問題的科學研究?——我們的思考和建議[J]. 葉篤正,董文杰. 氣候變化研究進展. 2010(05)
[7]水文要素變異的人類活動影響研究進展[J]. 陳曉宏,涂新軍,謝平,李艷. 地球科學進展. 2010(08)
[8]水文模型:回顧與展望[J]. 徐宗學. 北京師范大學學報(自然科學版). 2010(03)
[9]我國中東部逐時雨強時空分布及重現(xiàn)期的估算[J]. 姚莉,趙聲蓉,趙翠光,周兵,張靜,薛峰. 地理學報. 2010(03)
[10]推求中小流域暴雨洪水方法探討[J]. 羅東. 氣象水文海洋儀器. 2009(02)
碩士論文
[1]小流域雨型對山洪災害臨界雨量的影響研究[D]. 張李川.鄭州大學 2017
[2]無資料小流域洪水疊加計算方法初探[D]. 邵利萍.浙江大學 2009
[3]無資料地區(qū)洪水計算與不確定性研究[D]. 童楊斌.浙江大學 2008
[4]基于地貌氣候瞬時單位線理論的馮家圪垛流域匯流模型研究[D]. 林靚靚.北京林業(yè)大學 2008
[5]基于GIS的小流域產(chǎn)流計算方法研究[D]. 郭藝歌.華中科技大學 2005
[6]無資料地區(qū)水文分析與計算研究[D]. 柴曉玲.武漢大學 2005
本文編號:3640250
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/shuiwenshuili/3640250.html
最近更新
教材專著