基于MIKE模型的不同淤地壩型組合情景對小流域侵蝕動力和輸沙量的影響
發(fā)布時間:2021-10-05 09:31
為科學認識黃土高原淤地壩建設(shè)對小流域侵蝕動力過程的影響,通過分布式水文模型MIKE SHE和一維水動力模型MIKE 11耦合模擬了王茂溝流域的洪水過程,并計算了流域主溝不同斷面的侵蝕動力參數(shù)和不同壩型組合的減沙效益。結(jié)果表明:(1)淤地壩建設(shè)在不同程度上改變了小流域溝道的侵蝕動力分布,壩系建成后溝道的侵蝕動力參數(shù)減幅最大。(2)小流域徑流侵蝕功率表現(xiàn)為上中游劇烈變化,下游趨于穩(wěn)定,且下游徑流侵蝕功率明顯小于上游。(3)淤地壩建設(shè)可以有效減小流域的輸沙量,其中單獨建設(shè)骨干、中型、小型壩相比流域未建壩時,輸沙模數(shù)分別減少24.74%,47.11%,64.11%;流域壩系建成后減沙效益最明顯,流域輸沙量減少83.92%。研究成果可為黃土高原淤地壩減沙效益評估提供科學參考。
【文章來源】:水土保持學報. 2019,33(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1王茂溝流域淤地壩布置1.2數(shù)據(jù)來源徑流泥沙數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)均來源于黃河水土保
Ms=701157P0.889R2=0.89,n=23(7)式中:Ms為次暴雨輸沙模數(shù)(t/km2);P為次暴雨徑流侵蝕功率(m4/(s·km2));n為次暴雨洪水場次。圖3不同壩型組合情景下徑流侵蝕功率沿程分布圖4王茂溝流域次暴雨徑流侵蝕功率與輸沙模數(shù)關(guān)系經(jīng)分析計算,公式(7)的F檢驗值為45.50。取α=0.05,由F分布表查得F0.95(1,21)=4.32,而45.50>4.32,因此,公式(7)通過了α=0.05的檢驗,具有較高的置信度。根據(jù)公式(7)計算8種情景下,流域的輸沙模數(shù),計算結(jié)果見表5。表5不同壩型組合的流域輸沙模數(shù)估算壩型組合情景洪峰流量/(m3·s-1)洪水總量/m3徑流侵蝕功率/(m4·s-1·km-2)輸沙模數(shù)/(t·km-2)輸沙模數(shù)減少/%W1.264853.931.72E-04314.99-G0.924828.871.25E-04237.0724.74Z0.843556.618.38E-05166.6147.11X0.762541.045.42E-05113.0464.11GZ0.783532.247.73E-05155.0350.78GX0.512518.063.60E-0578.6575.03ZX0.501802.362.53E-0557.4181.78GZX0.441779.582.20E-0550.6683.92情景W(不建壩)時流域的輸沙模數(shù)最大,達到
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MIKE耦合模型模擬淤地壩對小流域暴雨洪水過程的影響[J]. 袁水龍,李占斌,李鵬,高海東,王丹,張澤宇. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(13)
[2]黃土高原淤地壩的減沙作用及其時效性[J]. 劉曉燕,高云飛,馬三保,董國濤. 水利學報. 2018(02)
[3]基于SWAT模型的延河流域徑流侵蝕能量空間分布[J]. 龔珺夫,李占斌,李鵬,任宗萍,楊媛媛,韓蘆,湯珊珊,孫倩. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(13)
[4]水力梯度影響下WEPP模型估計細溝侵蝕參數(shù)的可行性分析[J]. 王晨灃,馬超,王玉杰,王彬,王云琦,張會蘭. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(08)
[5]黃土高原仍有攔沙能力的淤地壩數(shù)量及分布[J]. 劉曉燕,高云飛,王富貴. 人民黃河. 2017(04)
[6]變化環(huán)境下黃土丘陵溝壑區(qū)次暴雨輸沙模型參數(shù)[J]. 孫倩,李占斌,于坤霞,魯克新,湯珊珊. 中國水土保持科學. 2016(06)
[7]流域系統(tǒng)徑流侵蝕鏈內(nèi)泥沙輸移的空間尺度效應[J]. 張樂濤,李占斌,王賀,肖俊波. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(13)
[8]北方風沙區(qū)礫石對堆積體坡面徑流及侵蝕特征的影響[J]. 康宏亮,王文龍,薛智德,郭明明,李建明,白蕓,鄧利強,李艷富,李垚林. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(03)
[9]推移質(zhì)平衡輸沙率公式研究[J]. 孟震,陳槐,李丹勛,王興奎. 水利學報. 2015(09)
[10]基于SWAT模型的東江流域徑流模擬[J]. 呂樂婷,彭秋志,郭媛媛,劉穎慧,江源. 自然資源學報. 2014(10)
碩士論文
[1]淤地壩系對流域水沙動力過程調(diào)控作用與模擬研究[D]. 袁水龍.西安理工大學 2017
[2]黃土地區(qū)陡坡水蝕動力過程試驗研究[D]. 鄭良勇.西北農(nóng)林科技大學 2003
本文編號:3419469
【文章來源】:水土保持學報. 2019,33(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1王茂溝流域淤地壩布置1.2數(shù)據(jù)來源徑流泥沙數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)均來源于黃河水土保
Ms=701157P0.889R2=0.89,n=23(7)式中:Ms為次暴雨輸沙模數(shù)(t/km2);P為次暴雨徑流侵蝕功率(m4/(s·km2));n為次暴雨洪水場次。圖3不同壩型組合情景下徑流侵蝕功率沿程分布圖4王茂溝流域次暴雨徑流侵蝕功率與輸沙模數(shù)關(guān)系經(jīng)分析計算,公式(7)的F檢驗值為45.50。取α=0.05,由F分布表查得F0.95(1,21)=4.32,而45.50>4.32,因此,公式(7)通過了α=0.05的檢驗,具有較高的置信度。根據(jù)公式(7)計算8種情景下,流域的輸沙模數(shù),計算結(jié)果見表5。表5不同壩型組合的流域輸沙模數(shù)估算壩型組合情景洪峰流量/(m3·s-1)洪水總量/m3徑流侵蝕功率/(m4·s-1·km-2)輸沙模數(shù)/(t·km-2)輸沙模數(shù)減少/%W1.264853.931.72E-04314.99-G0.924828.871.25E-04237.0724.74Z0.843556.618.38E-05166.6147.11X0.762541.045.42E-05113.0464.11GZ0.783532.247.73E-05155.0350.78GX0.512518.063.60E-0578.6575.03ZX0.501802.362.53E-0557.4181.78GZX0.441779.582.20E-0550.6683.92情景W(不建壩)時流域的輸沙模數(shù)最大,達到
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MIKE耦合模型模擬淤地壩對小流域暴雨洪水過程的影響[J]. 袁水龍,李占斌,李鵬,高海東,王丹,張澤宇. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(13)
[2]黃土高原淤地壩的減沙作用及其時效性[J]. 劉曉燕,高云飛,馬三保,董國濤. 水利學報. 2018(02)
[3]基于SWAT模型的延河流域徑流侵蝕能量空間分布[J]. 龔珺夫,李占斌,李鵬,任宗萍,楊媛媛,韓蘆,湯珊珊,孫倩. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(13)
[4]水力梯度影響下WEPP模型估計細溝侵蝕參數(shù)的可行性分析[J]. 王晨灃,馬超,王玉杰,王彬,王云琦,張會蘭. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(08)
[5]黃土高原仍有攔沙能力的淤地壩數(shù)量及分布[J]. 劉曉燕,高云飛,王富貴. 人民黃河. 2017(04)
[6]變化環(huán)境下黃土丘陵溝壑區(qū)次暴雨輸沙模型參數(shù)[J]. 孫倩,李占斌,于坤霞,魯克新,湯珊珊. 中國水土保持科學. 2016(06)
[7]流域系統(tǒng)徑流侵蝕鏈內(nèi)泥沙輸移的空間尺度效應[J]. 張樂濤,李占斌,王賀,肖俊波. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(13)
[8]北方風沙區(qū)礫石對堆積體坡面徑流及侵蝕特征的影響[J]. 康宏亮,王文龍,薛智德,郭明明,李建明,白蕓,鄧利強,李艷富,李垚林. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(03)
[9]推移質(zhì)平衡輸沙率公式研究[J]. 孟震,陳槐,李丹勛,王興奎. 水利學報. 2015(09)
[10]基于SWAT模型的東江流域徑流模擬[J]. 呂樂婷,彭秋志,郭媛媛,劉穎慧,江源. 自然資源學報. 2014(10)
碩士論文
[1]淤地壩系對流域水沙動力過程調(diào)控作用與模擬研究[D]. 袁水龍.西安理工大學 2017
[2]黃土地區(qū)陡坡水蝕動力過程試驗研究[D]. 鄭良勇.西北農(nóng)林科技大學 2003
本文編號:3419469
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