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基于改进型SIMTOP参数化径流方案和新安江模型的三层土壤水量平衡计算方法,本文构建了一个输入数据和率定参数较少、同时具有地形指数尺度转换机制、较好描述二维水文过程的简单高效的大尺度水文模型TOPX,并将其与区域环境系统集成模式RIEMS紧密耦合,以增强区域气候模式对大尺度流域径流量的定量数值模拟能力．TOPX模型在酉水河流域和泾河流域的离线测试表明：该模型对小尺度流域的径流量模拟精度较高,能够较好地描述流域水文变化过程;同时,该模型在大尺度上具有较强的分布式模拟能力,能够捕捉陆面水文过程的主要特征和时空演变特点．TOPX与RIEMS的耦合模式在泾河流域进行了在线测试,借助TOPX模型中的地形指数降尺度转换和水文过程产汇流机制,耦合模式实现了利用区域气候模式模拟的气象资料来驱动水文模型进行大尺度流域日径流量的模拟．进一步分析还表明：区域气候模式RIEMS模拟的降水时空分布数据的精度是影响耦合模式对径流量模拟效果的关键因素． 相似文献
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基于修正SWAT模型的岩溶地区非点源污染模拟初探——以横港河流域为例 总被引：3，自引：0，他引：3
岩溶流域含水系统的主要特征之一是连通地表的落水洞等垂直管道将近水平的地下暗河联系起来，降水及其形成的地表径流可以通过这些管道迅速地灌入地下河系，从而改变了水及其所携带的非点源污染物质在垂直与水平方向的传输速度与数量，使岩溶流域内地表-地下之间的物质交换与传输过程变得比较复杂；应用广泛的SWAT模型在模拟岩溶地区的水文、水质时会存在一些不足与局限.为此，本文针对岩溶水系统特征，引入落水洞、伏流、暗河的水文过程以及主要营养盐的输移过程，修正SWAT模型原有的水文循环过程及相关算法，改变其只适用于松散均匀介质流域非点源污染模拟的单一特征，并研究建立适合于岩溶流域的非点源污染模型和相应的模拟方法.选取横港河流域岩溶地区作为非点源污染的对象，应用修正后的模型通过控制性的模拟方法和敏感性性分析，定量评估落水洞、伏流、暗河等岩溶特征对氮、磷等主要非点源污染物质输移的影响及其带来的时空效应，并进一步探讨落水洞、伏流、暗河等对地表-地下水文与营养盐的交互作用及转换机理.结果表明，岩溶特征对流域的氮、磷负荷有增加作用，其中总磷的增加明显大于总氮的增加，总磷和总氮的增量分别为0.86%和2.12%；植被岩溶指数的增加会导致流域可溶性磷、有机磷的产出量增加，有机氮、地表产流中硝酸氮和沉积磷的产出量则居其次，落水洞改变了降雨的产流方式，增加了落水洞所在流域的有机磷和有机氮的产出，其增量变化在0~0.7和0~0.3 kg/hm2之间. 相似文献
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黄土高原大理河流域水沙耦合模型应用研究 总被引：1，自引：1，他引：0
水沙模型是定量描述水沙关系及水沙规律的重要工具，现阶段国内外对于水沙模型的研究大都为基于某个典型流域的经验统计模型或基于流域大量基础资料的物理模型，极大限制了其使用范围及模拟精度.本文建立了结构与参数均具有物理意义的流域水沙耦合物理概念模型，其优点是物理概念清楚，模拟精度高，实用性强，易于深入研究泥沙基本规律.该模型将概念性水文模型和泥沙模型耦合，提出水流挟沙能力和土壤抗侵蚀能力概念，用对数曲线近似描述流域土壤抗侵蚀能力的空间变异性，在拜格诺河道水流悬移质泥沙公式基础上建立概念性沟蚀产沙公式，参照水流汇集相似性建立泥沙汇集演算公式.选取黄河中游大理河流域4个不同流域尺度的实际流域对模型进行应用检验，模拟结果表明，该模型的水流泥沙两部分均有很高的模拟精度，可以很好地模拟黄河中游地区不同流域尺度和年际尺度上的洪水过程和泥沙产生及输移过程，充分证明了该模型结构、参数和计算方法的合理性，可用于定量分析流域内各项水保措施的减水减沙效益及水沙关系变化趋势，对该模型的推广应用可做进一步分析研究. 相似文献
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选择7种水文模型分别在中国北部3个半湿润流域做模拟对比,分析不同水文模型在各流域的适用性,并使用贝叶斯模型平均法对不同模型集合,比较各种集合方法的优势,研究贝叶斯模型平均法的应用效果.研究结果表明,以蓄满产流模式为主的模型在半湿润流域应用效果较好,针对不同流域特点对传统模型进行改进可以提高模拟精度.贝叶斯模型平均法能提供较好的确定性预报结果和概率预报结果,仅对少数模拟效果好的模型进行集合,并不能有效提高预报精度,适当增加参与集合的模型数量能使贝叶斯模型平均法更好地综合各模型优势,提高预报结果的精度. 相似文献
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间断伽辽金法可用于存在复杂边界条件的模型,同时具有高阶精度和易于并行计算的优点,因此近年来在地震波传播模拟研究中得到了快速发展.数值通量是间断伽辽金法的关键组成部分之一.相比于其他通量,基于Rankine-Hugoniot跳跃条件的通量(RH-condition通量)在固体和液体介质边界具有更宽的稳定性,可以使用更大的时间步长,尤其是液体和固体之间的波阻抗差异较大时.它已被用于基于四边形网格和速度-应变方程的间断伽辽金地震波固液介质模拟.本文为了模拟陆地自然水体等存在复杂固-液界面形状的地震波传播,并在未来与其他数值方法耦合,发展了基于三角形网格的RH-condition通量间断伽辽金方法,使用一阶速度-压力声波和一阶速度-应力弹性波方程模拟复杂固-液介质中地震波的传播.通过水平层状和sin型起伏固-液模型,验证了该方法模拟结果的准确性.通过数值模拟展示了所提出的间断伽辽金法在不同网格大小和阶数下的准确性和效率.最后通过一个复杂模型的例子表明存在复杂固-液界面时该方法可以准确施加固-液边界条件. 相似文献
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栅格新安江模型在天津于桥水库流域上游的应用 总被引：3，自引：1，他引：2
栅格新安江模型是在概念性新安江模型的理论基础上,以栅格为计算单元,结合地形地貌和下垫面特性构建出来的水文模型.在于桥水库流域上游的水平口流域应用栅格新安江模型,研究该地区洪水要素的空间变化以及洪水形成过程,讨论洪水模拟效果来验证模型在半湿润地区的适用性.选取水平口流域1978-2012年的洪水进行模型计算,模拟结果较好地反映了流域产流面积的时空变化,且均达到乙级以上精度.初步表明栅格新安江模型在半湿润地区有较好的适用性. 相似文献
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水文非线性系统与分布式时变增益模型 总被引：5，自引：0，他引：5
论述了以Volterra泛函级数表达的流域降雨-径流非线性系统理论与概念性模拟方法. 依据流域数值高程模型、遥感信息和单元水文过程, 提出了水文非线性系统理论的时变增益模型(TVGM)和推广应用到流域时空变化模拟的分布式时变增益模型(DTVGM). 研究表明, 除了常用的非线性系统分析方法之外, 从复杂水文关系研究中另辟蹊径, 提出一种简单关系的非线性系统分析是完全有可能的. 时变增益水文模型的提出及其与一般性水文非线性系统的联系就是一个例证. 水文非线性系统方法与分布式流域水文模拟结合的DTVGM模型, 能够发挥水文系统方法与分布式水文模拟方法相结合的优点, 探索环境变化下的流域水文模拟问题. 将DTVGM分别应用到河西走廊干旱地区的黑河流域和华北地区潮白河流域实例研究, 模拟了水文时空变化以及陆面覆被变化与水文影响分析, 取得了较好的效果, 说明了其特色和应用价值. 相似文献
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开都河流域融雪径流模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
高山融雪是塔里木河源流区重要的产流方式,4个山区流域具有面积大、测站稀少、降雨与融雪混合补给径流和显著局部降雨等特征.以开都河流域为研究区,分析流域特征对SRM融雪径流模型参变量的影响,确定相应选取策略以提高融雪径流模拟预报精度,为相似流域融雪径流模拟提供参考.研究结果表明(i)气温输入控制模拟径流的整体趋势,对模拟精度起决定性作用.但测站日均气温数据通常不能代表流域同高程的平均水平,直接作为输入会导致很大误差.基于遥感积雪图和模拟结果分析,开都河流域选择0.5倍巴音布鲁克站日最大气温作为流域平均气温较为合理.(ii)由于雨量站稀少和局部降雨特征显著,计算各高程分带平均降水并不现实.将测站降雨乘以放大系数,并借助参数"降雨径流系数"进行校正,可以满足模型对降雨输入的需求.(iii)根据融雪和降雨位置变化,调整参数"滞时"取值对提高局部洪峰过程的模拟精度非常重要.(iv)随气温升高,降雨增多,未能被有限测站完全监测,导致模拟精度逐步降低. 相似文献
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高山融雪是塔里木河源流区重要的产流方式,4个山区流域具有面积大、测站稀少、降雨与融雪混合补给径流和显著局部降雨等特征.以开都河流域为研究区,分析流域特征对SRM融雪径流模型参变量的影响,确定相应选取策略以提高融雪径流模拟预报精度,为相似流域融雪径流模拟提供参考.研究结果表明:(i)气温输入控制模拟径流的整体趋势,对模拟精度起决定性作用.但测站日均气温数据通常不能代表流域同高程的平均水平,直接作为输入会导致很大误差.基于遥感积雪图和模拟结果分析,开都河流域选择0.5倍巴音布鲁克站日最大气温作为流域平均气温较为合理.(ii)由于雨量站稀少和局部降雨特征显著,计算各高程分带平均降水并不现实.将测站降雨乘以放大系数,并借助参数"降雨径流系数"进行校正,可以满足模型对降雨输入的需求.(iii)根据融雪和降雨位置变化,调整参数"滞时"取值对提高局部洪峰过程的模拟精度非常重要.(iv)随气温升高,降雨增多,未能被有限测站完全监测,导致模拟精度逐步降低. 相似文献
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本实验的目的是提取和纯化铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa var．major)胞外带酸性基团的多糖，为综合利用爆 发的水华提供一定的理论依据．采用 pH 8．0、80℃的热水抽提铜绿微囊藻的胞外多糖．经充分脱蛋白、脱色后用 DEAE- 纤维素(DE-52)作离子交换柱层析，分离出其中不被 DE-52吸附和被吸附的两种组分．取后者上 sephadexG-150柱进 一步分离得到两种分子量不同的酸性多糖(EAPS Ⅰ和 EAPSⅡ)，质量比为1．92∶1，经 HPLC 测定 EAPS Ⅰ均分子量为7．01 ×10~4D，EAPSⅡ均分子量为4．21×10~4D．经测定，它们各带有不同含量的酸性基团：EAPS Ⅰ糖醛酸含量为10．74%， SO_4~(2-)含量为44．44μg/mg，EAPSⅡ糖醛酸含量为7．08%，SO_4~(2-)含量为9．08μg/mg．EAPSⅠ单糖组成为：9．6549%D( ) 木糖，19．2522% D-果糖，71．0930%葡萄糖；EAPSⅡ单糖组成为：6．4065%D( )木糖，18．0016%D-果糖，75．5919%葡萄糖． 相似文献
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常规的储层建模以井数据为基础,建立孔隙度、渗透率和含油饱和度等储层属性参数模型,并通过油田开发生产数据进行拟合,得到最佳地质模型.在南海西北部深水区无井控制的情况下,针对中央峡谷浊积水道储层,采用确定性建模与连续型随机建模相结合的方法,建立碎屑岩储层地震地质模型,应用地震正演模拟和相似性分析方法,确定浊积水道砂体最佳模拟参数.文章首先分析了碎屑岩储层特征,应用连续型随机建模的方法模拟储层空间分布.然后分析实际地震、地质资料,应用层序地层学思想,对研究区划分沉积体系域,建立层序地层格架;基于波阻抗和多种地震属性,采用人机交互的方法对浊积水道储层框架结构进行精细解释,建立储层结构模型;将储层结构模型与砂泥互层随机介质进行"交"、"并"运算,利用连续型随机模拟方法对储层内部介质进行精细刻画,建立中央峡谷浊积水道随机介质储层模型;通过对模型正演模拟、常规处理和相似性分析等建立最佳储层模型.文章研究了在无井条件下建立储层地震地质模型的方法,揭示南海西北部深水区中央峡谷浊积水道储层的空间展布和内部结构特征. 相似文献
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ABSTRACTPrediction of design hydrographs is key in floodplain mapping using hydraulic models, which are either steady state or unsteady. The former, which require only an input peak, substantially overestimate the volume of water entering the floodplain compared to the more realistic dynamic case simulated by the unsteady models that require the full hydrograph. Past efforts to account for the uncertainty of boundary conditions using unsteady hydraulic modeling have been based largely on a joint flood frequency–shape analysis, with only a very limited number of studies using hydrological modeling to produce the design hydrographs. This study therefore presents a generic probabilistic framework that couples a hydrological model with an unsteady hydraulic model to estimate the uncertainty of flood characteristics. The framework is demonstrated on the Swannanoa River watershed in North Carolina, USA. Given its flexibility, the framework can be applied to study other sources of uncertainty in other hydrological models and watersheds. 相似文献
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平原圩区磷素流失过程模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
圩区是太湖流域平原区的主要地理单元,其磷素流失是造成平原区水污染的重要原因之一,定量模拟圩区磷素流失过程是非点源磷污染控制的重要环节.以太湖流域的典型圩区——尖圩为研究对象,根据物质守恒原理构建圩区磷素流失过程模型,模型考虑了圩区自然降雨、人工灌溉、洪涝排水、地面渗漏、作物需水、水面蒸发、沟渠磷素拦截等过程,充分体现了圩区系统磷素流失特征;通过已有研究案例、实地监测与野外调研相结合的方法确定模型参数;模拟结果表明:(1)与太湖流域平原非圩区相比,圩区的年度磷素流失量较低(-0.17~0.54 kg/(hm2·a)),并且年度差异显著;(2)人工灌溉与自然降雨是圩区磷素输入的主要渠道,其磷素输入量分别为0.27~0.69、1.05~1.19 kg/(hm2·a);水体下渗和洪涝排水是圩区磷素的输出途径,其磷素输出量分别为1.04~1.06、0.65~0.93 kg/(hm2·a). 相似文献
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《国际泥沙研究》2023,38(5):698-710
Every dam or barrage construction affects the watercourse and the retention of sediment that previously was carried by the river, which can lead to siltation of the reservoir and obstruction of water intakes over time, reducing their capacities. However, the information available regarding the effect of sediment and drawdown parameters, sediment management at reservoirs, as well as different equational approaches, is scarce. The current research aims to evaluate the effect of parameters associated with numerical modeling of sediment management in reservoirs considering scenarios with different drawdowns, transport equations, sediment size distributions, and thickness of the initial sediment layer. The case study of the Aimorés Hydropower Plant (HPP) is used, applying the Delft3D-FLOW model for two-dimensional modeling. All parameters influenced the volume of mobilized sediment, among which the initial layer thickness was the parameter that resulted in the greatest changes in simulated results. In general, the results show that the uncertainties in the input parameters outweigh the uncertainties between the techniques, which found large variations in results when evaluating the use of different transport equations. These results indicate the importance of proper estimation of model parameters for predicting effects with accuracy and the need for such studies before planning and management operations are evaluated to avoid environmental harm and energy waste. 相似文献
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Application of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model is limited in plain polders, where hydrological and nutrient processes are confined by water conservancy facilities such as dikes and pumping stations. Watershed delineation techniques are proposed to enable SWAT to simulate these processes in a plain polder in Jiangxiang Town (Nanchang County, Jiangxi Province, China). Drainage unit division and multiple-outlet modelling approaches are introduced, and the main river network and land features are incorporated into a digital elevation model (DEM), so that drainage unit delineation can agree well with real flow direction and concentration. The impoundments of pumping stations are regarded as functioning like reservoirs, which are set up in the SWAT model to simulate confined hydrological processes. The results show that confined hydrological and nutrient processes in plain polders are simulated well; the retention rates of total nitrogen and total phosphorus are estimated as, respectively, 39% and 29% in both streams and impoundments. 相似文献
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Development of a polder module in the SWAT model: SWATpld for simulating polder areas in south‐eastern China 
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下载免费PDF全文 Polders are one of the most common artificial hydrological entities in the plain river network regions of China. Due to enclosed dikes, manual drainage, and irrigation intake operations, polders have had a significant impact on the hydrological processes of these areas. Distributed hydrological models are effective tools to understand and reproduce the hydrological processes of a watershed. To date, however, few models are able to simulate the drainage and irrigation intake interactions of polders at a watershed scale. This study develops a modified version of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model, which is designed to better represent polders (SWATpld). The SWATpld model simulates drainage and irrigation intake processes by calculating the excess‐water storage in the inner rivers and irrigation schedule for paddy rice in the polder. Both SWAT and SWATpld models were tested for the Liyang watershed. SWATpld outperformed SWAT in simulating the daily discharge and intake of the experimental polder and predicting the monthly peak flow at the outlet of the Liyang watershed, which suggests that the modified model simulates the hydrological responses of the study watershed with polder operations more realistically than the original SWAT model does. Further evaluation at various locations and in various climate conditions would increase the confidence of this model. 相似文献
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太湖流域省市边界圩区建设问题初探 总被引：1，自引：1，他引：1
太湖流域的苏、浙、沪边界地区地处太湖流域下游,地势低洼,水网纵横,是太湖流域洪涝威胁最严重和水环境恶化地区,同时因为地处省市行政区边界,水利矛盾极为突出.解决好边界圩区问题,有利于减轻流域洪涝灾害,促进水资源保护,水环境恢复.本文分析了太湖流域二省一市边界圩区的发展历史和现状,归纳了边界圩区的格局和特点.考虑到防洪、水资源、水环境的影响,从圩区面积、圩内水面率和圩堤线长度几个方面对边界圩区做了研究,给出了边界圩区合适的圩区规模和圩内排涝动力,在此基础上,就边界圩区的建设提出了建议.研究表明,边界圩区的理想规模是400-533hm2,排涝模数为0.83m3/(s·km2).圩区建设应该局部服从整体利益,采用有效的协商机制解决边界圩区的矛盾. 相似文献
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以太湖上游西苕溪流域为研究对象,通过分布式水文模型HEC-HMS模拟次降雨洪水过程:采用可视化数据存储系统HEC-DSS建立水文气象数据库,利用Geodatabase地理数据库技术集成流域自然属性数据库,通过距离平方倒数法对雨量数据进行空间插值,SCS曲线数法计算水文损失,运动波法计算直接径流与河道洪水演进,选用基流指数退水法模拟流域基流,并对模型中水库模拟部分进行适当修正.经模型校验,模拟结果表明,计算流量与观测流量拟合较好,效率系数大于0.8,洪峰流量误差低于4%,峰现时间误差低于2 h,该模型在土地利用变化对洪水水文要素的影响研究方面有较好的应用前景. 相似文献