【摘要】：流域洪水過程是自然界的物理過程之一,同時(shí)它又受到降雨和下墊面條件的空間差異所帶來的影響�？陀^而高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)流域洪水過程的預(yù)測(cè)既要求選擇合適的水文模型,也取決輸入模型的空間信息資料的精度。前者是借助水文、物理相關(guān)的理論知識(shí)定性的分析洪水過程,而后者是從流域的空間性、時(shí)間性角度定量的描述其帶給洪水過程的影響。因此空間信息資料的準(zhǔn)確測(cè)量和精確描述是提高水文模型可以定量分析的基礎(chǔ)。所以本文從水文模型的適應(yīng)性和空間信息資料(重點(diǎn)是DEM)的選取兩方面探索其對(duì)洪水過程模擬的影響。本次研究選擇欒川所在小流域作為研究區(qū)建立分布式洪水預(yù)報(bào)模型(HCE-HMS)進(jìn)行洪水模擬和分析。為了更好評(píng)定分布式水文模型的模擬結(jié)果,選取了集總式水文模型(新安江模型)對(duì)欒川流域進(jìn)行場(chǎng)次洪水模擬。新安江模型廣泛的適應(yīng)于濕潤(rùn)半濕潤(rùn)地區(qū)且都取得了良好的模擬效果,對(duì)本次選擇的研究區(qū)域來說選擇新安江模型作為參照來評(píng)定分布式水文模型(HCE-HMS)在欒川流域的適應(yīng)性是不二之選;同時(shí)機(jī)載激光雷達(dá)(LIDAR)技術(shù)作為目前唯一能測(cè)定森林覆蓋地區(qū)地面高程的可行技術(shù),利用機(jī)載激光雷達(dá)(LIDAR)技術(shù)生成的高精度DEM,可以準(zhǔn)確為分布式水文模型提供豐富的空間數(shù)據(jù),機(jī)載激光雷達(dá)(LIDAR)技術(shù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是否可以提高分布式水文模型的模擬結(jié)果也是值得探索的問題。本次研究選擇欒川流域內(nèi)的陶灣流域,將機(jī)載激光雷達(dá)(LIDAR)技術(shù)與分布式水文模型結(jié)合,探討高精度DEM作為分布式水文模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)洪水場(chǎng)次模擬結(jié)果的影響的研究。主要結(jié)論有:(1)本次研究模擬的14場(chǎng)洪水過程并以集總式模型的模擬結(jié)果作為參照,發(fā)現(xiàn)分布式模型的模擬結(jié)果的精度都較好。按照《水情預(yù)報(bào)規(guī)范》的要求,集總式水文模型和HEC水文模型確定性系數(shù)合格的場(chǎng)次數(shù)分別為6場(chǎng)、13場(chǎng),徑流量合格的場(chǎng)次數(shù)分別為10場(chǎng)、12場(chǎng),洪峰流量合格的場(chǎng)次數(shù)分別為12場(chǎng)、14場(chǎng),峰現(xiàn)時(shí)間合格的場(chǎng)次分別為9場(chǎng)、14場(chǎng)。兩種水文模型徑流量、洪峰流量模擬都好,分布式水文模型的洪現(xiàn)時(shí)差一般在3h以內(nèi),而集總式水文模型洪峰滯后,一般在1-5h之內(nèi)。綜合來看分布式水文模型在欒川流域具有較好的適應(yīng)性。(2)本次研究利用機(jī)載激光雷達(dá)獲取的1m×1m的DEM數(shù)據(jù)作為分布式水文模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行洪水模擬。同時(shí)選取美國(guó)航天局NASA的ASTER GDEM的分辨率為30m×30m的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行相同操作作為對(duì)比分析。在ARCGIS平臺(tái)分別對(duì)兩種DEM數(shù)據(jù)源進(jìn)行提取流域信息,制成模型所需的DEM數(shù)據(jù)資料,從流域邊界、水系、流域坡度和流域高程等角度對(duì)比分析了兩種數(shù)據(jù)所提取的流域參數(shù)之間的差異,發(fā)現(xiàn)DEM從高精度到低精度變化的同時(shí),流域坡度減小,地形也趨于平坦,提取河網(wǎng)長(zhǎng)度在減少,流域面積雖然也有變化可是不太明顯。(3)以陶灣流域?yàn)檠芯繀^(qū)域,分析10場(chǎng)降雨徑流過程中兩種DEM數(shù)據(jù)源對(duì)水文模擬輸出的影響。由于缺少陶灣流域出口實(shí)測(cè)流量過程,主要從洪峰流量,洪現(xiàn)時(shí)間,徑流深三個(gè)方面分析ASTER GDEM和LIDAR獲取的DEM數(shù)據(jù)對(duì)徑流模擬結(jié)果之間的區(qū)別。得出的結(jié)論是:兩種DEM數(shù)據(jù)模擬出來的徑流深相差不是很大。洪峰流量變化明顯,LIDAR的模擬結(jié)果一般大于ASTER GDEM模擬的洪峰流量,大小相差約10~20m3/s。LIDAR數(shù)據(jù)模擬的峰現(xiàn)時(shí)間早于ASTER GDEM數(shù)據(jù)模擬的峰現(xiàn)時(shí)間約1~4h。
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2 資料和方法究區(qū)基本概況理位置縣位于河南省西南部伏牛山區(qū)，地處東經(jīng) 111°12 ～111°02 ，北緯 33°東西邊分別與嵩縣 盧氏縣為鄰，南北面緊靠西峽縣 洛寧縣 欒川縣km2，其中山地面積占 91.4%，淺山丘陵占 4.6%，，河谷平地占 4%[24-25] 縣地貌類型復(fù)雜多變，山嶺起伏變化，河谷溝川交錯(cuò)縱橫 北有熊耳山，中間有伏牛山分支的鵝羽嶺，3 條山脈呈東西走向，橫貫全境 地低，最高點(diǎn)為廟子洪洛河溝雞角尖，海拔 2212.5m，最低點(diǎn)為潭頭湯營(yíng)，海拔 450.0m，相對(duì)高差 1762.50m[25] 其位置和地形見河南省地形圖

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文.1.2 河流水系欒川縣境內(nèi)有伊河 明白河 小河 m錆

本文編號(hào)：2700891