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无资料区的径流模拟问题是国内外水文研究的难点之一。基于相似流域的参数移植法是常用的解决方法之一,但如何判断相似流域是制约此类方法发展的难点。本文以滇池流域为例,采用自组织映射神经网络(SOM)和层次聚类分析(HCA)联合模式,选取16个流域物理特征为指标进行子流域分类,以确定相似流域。运用无分层的K-means分类的SOM法将整个滇池流域划分为7类具有水文属性的子流域组,分类情景与HCA基本一致,两者实现相互验证。采用HBV水文模型模拟子流域径流过程,并选择部分子流域进行组内参数移植交叉检验。结果显示,HBV模型可较好的模拟滇池流域径流过程;此外,子流域交叉检验结果优良,表明同组内参数可以相互移植。本文不仅为解决滇池流域无资料问题提供了可靠手段,而且由于SOM实现了高维流域特征可视化展示,有助于管理者全面、深入的把握滇池流域水文属性的空间分布特征,为进行水资源管理提供指导。 相似文献
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以流域为单元开展水环境多要素、多尺度过程的综合模拟已成为了自然地理学重要研究方向。水环境过程综合模拟模型可定量解析流域系统水环境变化,是流域水环境研究与管理的重要工具。论文围绕流域水环境过程模拟的发展历程和最新进展,梳理总结了流域非点源污染过程和河湖等受纳水体水环境过程模拟的理论方法和模型软件;面向模拟不确定性问题讨论了模型选择、开发与集成、率定验证等流域水环境过程综合模拟建模的关键环节;结合最新的研究进展及相关学科新方法新技术的发展,建议后续研究关注流域自然和人文多过程综合集成模拟(包括流域系统人与水环境耦合模拟、多过程综合集成模拟)以及新方法新技术应用(包括数据同化理论方法创新与应用、高性能计算技术和人工智能技术)。 相似文献
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基于SWAT模型的晋江西溪流域径流模拟 总被引：11，自引：0，他引：11
应用流域分布式水文模型SWAT,综合利用泰森多边形法、土壤粒径的线性变换、土地利用编码的转换等方法以及子流域和水文响应单元(HRU)的适当划分,对闽东南沿海西溪流域1970～1975年的年、月径流进行模拟,以月径流模拟的效率系数、相对误差和相关系数3个指标为标准,对模型的敏感参数进行率定,并对1976～1979年的月径流进行验证模拟.研究结果表明该模型适用于晋江西溪流域的径流模拟,且精度较高,尤其是降水量大,产流量多的月份模拟效率更高. 相似文献
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准确预报无资料地区的产流产沙,对土壤侵蚀治理具有重要的实践意义。为了研究南方红壤侵蚀区无观测资料流域的产流产沙情况,以福建省长汀县朱溪小流域为研究区,其次一级流域游屋圳子流域和高陂塅子流域分别为参证流域和无观测资料流域。采用相对误差(Re)、决定系数(R2)以及Nash-Sutcliffe效率系数(Ens)评价了SWAT模型在游屋圳子流域的产流产沙模拟的适用性,基于地形指数判定了两子流域的水文相似性。结果表明:SWAT模型适用于游屋圳子流域的产流产沙模拟;游屋圳子流域与高陂塅子流域具有水文相似性,说明两子流域间可以进行模型参数移植;经模型参数移植,模拟得2010年高陂塅子流域年径流量为1.32×107m3,年产沙量为2 200 t。模拟结果不仅为小流域的水土保持治理提供参考,也为其他无资料流域的产流产沙模拟提供方法借鉴。 相似文献
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基于SWAT2000模型的流域氮营养素环境自净效率模拟--以杭埠-丰乐河流域为例 总被引：8，自引：0，他引：8
应用分布式非点源污染模型SWAT 2000对杭埠—丰乐河流域的水文、泥沙以及水质模拟进行校核,验证了模型在该研究区的适用性。对基于SWAT模型的氮营养素自净效率计算方法进行完善,即考虑流域本底情况,计算全流域和河流的自净效率分别为0.991和0.005;由于计算时无法考虑地下水的贡献和无法统计NH4 -N和NO2--N的入河负荷,实际河流氮营养素自净效率要高于计算值。给出流域氮营养素自净效率的月际变化特征;进一步计算各个亚流域的环境自净效率,获得其空间分布特征。 相似文献
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基于Dyna-CLUE模型的滇池流域土地利用情景设计与模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
以滇池流域为研究对象,基于1999年、2002年两期TM遥感解译数据和区域自然与社会经济数据,应用Dyna-CLUE模型模拟2008年滇池土地利用空间分布。结合滇池流域土地利用变化趋势与退耕还林政策,设定了三种土地需求情景,模拟2022年区域土地利用空间分布情况。研究结果表明：① 两期模拟结果Kappa系数分别为0.6814与0.7124,具有高度的一致性,表明Dyna-CLUE模型在滇池流域有较强的适用性。② 三种情景的模拟结果显示,至2022年流域内未利用地、耕地显著减少,建设用地、林地显著增加,水域与草地相对变化较小,因加大退耕还林政策实施力度,三种情景中,位于官渡区、呈贡区、嵩明县及晋宁县的耕地与林地呈现不同的变化情况。③ 滇池流域建设用地扩张,增加了滇池非点源污染负荷。不合理的土地利用布局,将会恶化滇池水质,加剧水环境压力。研究结果可为未来滇池流域土地利用合理规划与非点源污染控制提供参考依据和决策支持。 相似文献
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应用国外较成熟的半分布式水文模型HSPF,建立了东江流域径流与非点源污染模拟模型,在此基础上定量计算与分析了东江流域非点源污染的时空分布特征。结果表明:径流模拟的相对误差在10%以内,纳什效率系数大于0.8,泥沙以及非点源污染氨氮、总磷模拟的相对误差在15%以内,纳什效率系数大于0.6,所建立的基于HSPF的模型可以满足研究东江流域径流与非点源污染长期变化过程与时空分布特征的需要;丰水年是东江流域非点源污染物流失的关键年份,降雨对东江流域非点源污染过程影响很大,汛期是东江流域非点源污染防治的关键时期;东江流域氨氮、总磷非点源污染月负荷与月降雨量存在非线性相关,复合回归曲线可较好地拟合两者的时间变化;东江流域非点源污染的关键区域主要位于流域中下游源城区、博罗县、惠城区中耕地与建设用地集中的地块;各子流域非点源污染产生的氨氮、总磷浓度指标与耕地、园地、林地、建设用地面积比例存在显著的线性相关关系。 相似文献
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流域土地覆被变化水文效应的模拟——以长江上游源头区梭磨河为例 总被引：43，自引：3，他引：40
为分析地表覆被变化的水文效应,以半分布式的地形指数模型 (TOPOMODEL) 为基础,对梭磨河流域1960~1999年逐日流量过程进行了模拟。结果表明,对于流域面积2536km2 的梭磨河流域,该模型也能取得较好的模拟结果。模拟了流域40年来气候波动和地表覆被变化对流域水文的影响。最后在4种不同的流域土地覆被情景下模拟了1960~1999年逐日径流过程。对于实际蒸散发与潜在蒸发有300多mm差距的梭磨河流域,在其它条件不变的情况下,随着流域土地覆被和冠层最大截流量的增加,冠层截流蒸发和流域总蒸发增加,植被蒸腾和土壤表面蒸发减少,土壤水分增加而流域水分含量和饱和层含水量减少。地表径流、地表以下径流、总径流减小。重现期小于20年的洪峰流量减小,但对40年一遇的洪峰流量影响很小,甚至有增加洪峰流量的作用。 相似文献
10.
基于DEM的水文物理过程模拟 总被引：48，自引：3，他引：45
基于数字高程模型,考虑流域空间的变异性,建立数字高程流域水系模型。产流子单元的划分、河网水系的生成及其空间拓扑关系的建立,是由计算机自动完成。计算TOPMODEL地形指数ln(a/tgβ)i的空间累积分布曲线,并对其作无量纲化处理,推求各产流子单元的土壤蓄水容量分布抛物线参数B,构建数字水文模型。全球能量与水循环亚洲季风试验强化观测区—淮河史灌河流域实例研究表明:数字模型不仅可以很好地模拟流域出口断面的径流过程,而且能够模拟土壤水分的变化过程,还可十分方便地输出水文要素和状态变量的空间分布。这对充分利用现有观测信息进行水文数据的深层次挖掘奠定了基础。 相似文献
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The non-point output of different agriculture landuse types in Zhexi hydraulic region of Taihu Basin
This paper takes Zhexi hydraulic region in Taihu Basin as a study area. On the basis of hydraulic analysis function of Arcgis8.3, the drainages were delineated by selecting the monitoring points and discharge stations as outlets. The landuse map were finished by denoting the TM/ETM image. The precipitation map was finished by spatial interpolation according to the rainfall monitoring records. Overlaying the drainage boundary, landuse map and precipitation map, the rainfall, different landuse type area, and runoff pollution concentration and runoff were calculated. Based on these data in different sub-watersheds, by Origin7.0 regression tool, an equation is established to predict runoff using the relationships between runoff, precipitation depth and land use patterns in each of the sub-watersheds. Selecting the sub-watershed which is mainly composed of forest landuse type, the mean runoff concentration (MRC) from sub-watershed has been estimated. The mean runoff concentration of farmland has been estimated by the same methods after the contribution of forest landuse type was removed. The results are: for the forest landuse type, the mean runoff concentrations of COD, BOD, Total N and Total P are 2.95 mg/l, 1.080 mg/l, 0.715 mg/l, and 0.039 mg/l, respectively; for the farmland, the mean runoff concentrations of COD, BOD, Total N and Total P are 5.721 mg/l, 3.097 mg/l, 2.092 mg/l, and 0.166 mg/l, respectively. By using these results, the agriculture non-point pollution loads have been assessed. The loads of COD, BOD, Total N and Total P in Zhexi region are 14,631.69 t/a, 6401.93 t/a, 4281.753 t/a and 287.67 t/a, respectively. 相似文献
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This paper takes Zhexi hydraulic region in Taihu Basin as a study area. On the basis of hydraulic analysis function of Arcgis8.3, the drainages were delineated by selecting the monitoring points and discharge stations as outlets. The landuse map were finished by denoting the TM/ETM image. The precipitation map was finished by spatial interpolation according to the rainfall monitoring records. Overlaying the drainage boundary, landuse map and precipitation map, the rainfall, different landuse type area, and runoff pollution concentration and runoff were calculated. Based on these data in different sub-watersheds, by Origin7.0 regression tool, an equation is established to predict runoff using the relationships between runoff, precipitation depth and land use patterns in each of the sub-watersheds. Selecting the sub-watershed which is mainly composed of forest landuse type, the mean runoff concentration (MRC) from sub-watershed has been estimated. The mean runoff concentration of farmland has been estimated by the same methods after the contribution of forestlanduse type was removed. The results are“ for the forest landuse type, the mean runoff concentrationsof COD, BOD, Total N and Total P are 2.95 mg/l, 1.080 mg/l, 0.715 mg/l, and 0.039 mg/l,respectively; for the farmland, the mean runoff concentrations of COD, BOD, Total N and Total P are 5.721 rag/l, 3.097 rag/l, 2.092 rag/l, and 0.166 rag/l, respectively. By using these results, the agriculture non-point pollution loads have been assessed. The loads of COD, BOD, Total N and Total P in Zhexi region are 14,631.69 t/a, 6401.93 t/a, 4281.753 t/a and 287.67 t/a, respectively. 相似文献
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基于遥感与GIS技术的研究进展，采集洮河流域高程数据、土地利用类型、土壤类型特性、气象数据等，在SWAT模型中模拟与面源污染有关的降水、地表径流、壤中流、下渗和蒸散发等水文过程，计算侵蚀量、总氮和总磷等面源污染负荷，研究洮河流域面源污染特征。结果表明：洮河流域多年平均侵蚀量为0.70×108 t，多年平均总氮面源污染负荷为244.11 t，洮河流域多年平均总磷面源污染负荷为27.91 t，洮河流域1967—2017年多年平均侵蚀量、总氮面源污染、总磷面源污染负荷总体呈不明显的波动减少趋势，同时提出了改变土地利用方式、设置植被过滤带、坡改梯等面源污染防治对策及建议。 相似文献
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松花江流域非点源污染负荷估算与评价 总被引：7，自引：2，他引：5
结合RS和G IS技术,利用二元结构模型对2000年松花江流域非点源污染负荷进行计算与结果验证,并对流域内非点源污染状况做出评价。结果表明:4种非点源污染类型(农田、农村居民点、畜禽养殖和城市径流)中,农田TN、TP和NH4+-N非点源污染负荷量最高;畜禽养殖COD非点源污染比重最大。流域TN、TP的非点源污染负荷大于点源的污染负荷,其中TP的非点源污染负荷远远超过点源;而NH4+-N和COD的点源污染负荷则大于非点源污染。4种污染类型的不同污染指标(COD、TN、TP、NH4+-N)在时间(2000年内)和空间上呈现出一定的分布规律。 相似文献
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滇池流域非点源污染研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
非点源污染是滇池污染治理与控制的重点和难点,自20世纪80年代以来已有大量的研究。这些研究主要涉及了污染物来源及污染负荷估算、不同土地利用方式的污染物流失规律、污染控制方法及治理措施研究等内容、采用了实地考察、调查与监测、试验及模型模拟、3S及计算机技术等研究方法与研究手段。今后,还应在非农业生产所致的非点源污染、完整的监测系统及集成化非点源污染模型建立、水污染总量控制管理以及政策引导、环境保护的监管与实施等方面加强研究工作。 相似文献
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太湖流域浙西区不同土地类型的面源污染产出 总被引：34，自引：1，他引：33
以太湖流域浙西水利分区为研究区,采用Arcgis的水文分析模块,对浙西区进行流域划分,选取以单一农业用地为主的子流域,利用GIS叠加分析方法,获取各子流域的降水、径流深度、土地利用结构信息,分析研究区主要土地利用类型与径流量的统计关系,建立该区年尺度的径流估算模型。基于林地、耕地为主的子流域水质监测数据,结合径流估算模型,分析占该区90%土地利用面积的林地、耕地与径流污染物浓度的定量关系,研究结果显示,该研究区以林地为主的流域径流各水环境指标为：COD浓度为2.95 mg/l,BOD浓度为1.080 mg/l,总氮浓度为0.715 mg/l,总磷浓度为0.039 mg/l;耕地为主的流域径流水环境指标为：COD浓度为5.721mg/l,BOD浓度为3.097 mg/l,总氮浓度为2.092 mg/l,总磷浓度为0.166 mg/l。这一研究结果适合应用于太湖流域上游山区、丘陵地区年尺度面源污染估算。 相似文献
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滇池水体富营养化特征分析及控制对策探讨 总被引：39，自引：1，他引：39
20世纪 70年代以来 ,云南滇池水体富营养化问题日益严重 ,已成为制约滇池流域可持续发展的重要因素。本文以叶绿素 a( Chla)、TP、TN、CODMn和透明度 ( SD)等表征富营养化的指标作为评价因子 ,综合评价和分析了滇池水体富营养化变化特征及其成因。在此基础上 ,总结了过去滇池水体富营养化的防止措施 ,指出偏重外源控制、防护林体系不完善、底泥清除技术不合理是阻碍解决滇池富营养化的主要问题。针对这些问题 ,建议将恢复湖泊生态系统、控制内外污染源以及强化流域环境管理作为新的控制对策. 相似文献
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南京城市湖泊湿地的水质动态及其评价 总被引：4，自引：1，他引：3
选取南京市玄武湖、莫愁湖、内秦淮河湿地为对象,通过定点、定时采样和水质分析等方法,对城市湖泊湿地水质的季节动态、水质影响因素及其富营养化评价等进行了研究。结果表明,TN、TP、BOD和COD是反映城市湖泊水体污染度的重要指标,TP含量过高是造成城市河湖湿地水体富营养化的主要原因。水体污染程度随季节动态表现为:夏季>春季>秋季>冬季。相对封闭的莫愁湖湿地水质的季节变化较小,但水质较差,各个季节均表现出重富营养化—严重富营养化状态;受工业或生活污水影响较大的内秦淮河湿地,水体受污染严重,全年均属严重富营养—异常富营养化;玄武湖湿地的水体,在春季和秋季均已达到富营养化水平,夏季相对较好,TN、TP为富营养化水平,其余指标为中—富营养水平。 相似文献