HEG-HMS水模型在乌梁素海东部流域的应用研究

发布时间：2017-04-07 16:15

  本文关键词：HEG-HMS水模型在乌梁素海东部流域的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球气候发生的明显变化,干旱与洪涝灾害的强度及频率随之持续增长,而了解水循环过程和机制则是研究这些变化的必要前提条件。由于水循环过程的受下垫面条件、气候、土壤、土地利用类型等多种因素共同作用,水文模型的外延性受到较大限制。HEC-HMS水文模型具有多种产汇流模块,并可以优选搭配使用,但该模型在湿润地区的应用研究较多,而在干旱地区的应用较少。因此,本研究选择位于内蒙古自治区乌梁素海东部的广生隆流域作为研究区,联合开展野外试验及室内实验,借助地理信息系统和遥感技术,提取流域河网信息,分析流域水文特性,探究产汇流机制,构建流域场次降雨径流过程的HEC-HMS水文模型,评价该模型在干旱地区的模拟精度,主要研究结论如下：(1)本文分析了1986～2010年广生隆流域的降水、径流的年际变化和年内分配,可知流域逐年降水量变化不大,径流量有减小趋势,且二者年际变化都很大；降水和径流年内分布不均匀且集中在汛期,最大月降水量和径流量发生在7月,分别占全年的68.3%和43.41%。分析可知流域以超渗产流为主,洪水陡涨陡落、陡涨缓落、缓涨缓落相结合,峰型以单峰为主,也有双峰,峰现时间上多为雨停峰现,洪量上有大有小,洪水历时较短。(2)利用基于Arcview的HEC-GeoHMS水文模块,通过填洼、流向分析、汇流累积量分析、河网提取和划分流域等方法分析和处理分辨率为30m的DEM数据,提取广生隆流域的河网信息,并将其划分为22个子流域。(3)收集和整理模型所需的水文气象数据、土地利用数据、土壤空间及属性数据,结合所做出的流域河网信息,利用HEC-HMS水文模型提供的平台,降雨损失采用SCS曲数法,直接径流采用SCS单位线法,河道汇流采用马斯京根法,建立该流域的场降雨径流水文模型。(4)文章选用1986～2010年间14场洪水作为研究对象,利用洪峰流量相对误差(REp)、洪量相对误差(REv)、峰现时差(△T)、确定性系数(DC)4个指标对模拟精度进行评价,模型在率定期的平均REp洪峰流量的相对误差为6.70%,REv洪量相对误差为8.83%,△T为11.25min,DC平均值为0.79,验证期的平均REp为4.72%,REv为15.80%,△T为28min,DC平均值为0.83,可知HEC-HMS模型在广生隆流域的模拟精度较好,且模型对洪峰流量模拟效果好于对洪量的模拟效果。
【关键词】：HEC-HMS模型 河网提取 场降雨径流模型 广生隆流域 干旱区
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P339;P334.92
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 国内外研究进展13-17
• 1.2.1 降雨径流过程研究进展13-14
• 1.2.2 水文模型研究进展14-17
• 1.3 研究内容和技术路线17-20
• 1.3.1 研究内容17-18
• 1.3.2 技术路线18-20
• 第二章 研究区水文特性分析20-29
• 2.1 乌梁素海东部流域概况20-21
• 2.2 广生隆流域概况21-22
• 2.2.1 水文、气象特征21-22
• 2.2.2 地形地貌特征22
• 2.2.3 社会经济22
• 2.3 广生隆流域水文特性分析22-29
• 2.3.1 降雨年际变化和年内分配23-24
• 2.3.2 径流年际变化和年内分配24-25
• 2.3.3 场次降水径流产汇流分析25-29
• 第三章 HEC-HMS水文模型结构与原理29-38
• 3.1 HEC模型概述29-31
• 3.1.1 HEC-GeoHMS模块29-30
• 3.1.2 HEC-DSS数据管理模型30
• 3.1.3 HEC-HMS水文模型30-31
• 3.2 HEC-HMS水文模型的产汇流计算模块31-38
• 3.2.1 降水损失计算模块32-34
• 3.2.2 直接径流计算模块34-37
• 3.2.3 基流计算模块37
• 3.2.4 河道汇流计算模块37-38
• 第四章 基于DEM数据的数字流域提取38-44
• 4.1 DEM数据38
• 4.2 数字流域提取38-44
• 4.2.1 DEM数据预处理39
• 4.2.2 流向分析39-40
• 4.2.3 汇流累计量计算40-41
• 4.2.4 流域划分和河网提取方法41-44
• 第5章 HEC-HMS水文模型在广生隆流域的应用研究44-58
• 5.1 前期数据处理44-47
• 5.1.1 水文及气象数据44-45
• 5.1.2 数字高程数据45-46
• 5.1.3 土地利用数据46
• 5.1.4 土壤数据46-47
• 5.2 模型参数的优选47-50
• 5.2.1 CN值的确定48-49
• 5.2.2 流域滞时参数(T_(lag))49-50
• 5.2.3 马斯京根K值和X的率定50
• 5.3 模拟结果与分析50-58
• 5.3.1 模拟结果50-57
• 5.3.2 结果分析57-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 研究结论58-59
• 6.2 创新点59
• 6.3 研究展望59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 基金项目65-66
• 硕士研究成果66

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7 吴泰来;太湖流域1999年特大洪水和对防洪规划的思考[J];湖泊科学;2000年01期

8 宋爱清,李强;小流域水文流量计算方法探讨[J];辽宁交通科技;2005年01期

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2 赵求东;叶柏生;丁永建;张世强;赵传成;王建;王增如;;典型寒区流域水文过程模拟[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年

3 梁洪华;白音包力皋;;ArcGIS技术在城市不透水表面信息提取中的应用[A];第三届全国水力学与水利信息学大会论文集[C];2007年

4 张东;张万昌;;基于渗蓄一体化动态产流的黑河上游干流山区莺落峡流域水文过程模拟[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年

5 李兰;郭生练;李志永;马绍忠;李文龙;姚淑芝;;流域水文数学物理耦合模型[A];中国水利学会一九九九年优秀论文集[C];1999年

6 卢晓英;阙汉光;;永定河流域水文要素变化趋势与成因分析[A];海峡西岸防抗台风抗洪抢险救灾论坛论文集[C];2007年

7 栾兆擎;周德民;章光新;邓伟;;近50a来别拉洪河流域水文机制变化研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年

8 徐雪红;徐家贵;;对太湖流域水利发展与改革“十一五”规划的思考[A];太湖高级论坛交流文集[C];2004年

9 骆光晓;若孜汗·塔依尔;;新疆哈密石城子河流域水文水资源[A];中国水文科技新发展——2012中国水文学术讨论会论文集[C];2012年

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1 记者 傅菁 特约通讯员 纪良志;长江流域水文共谋改革发展[N];人民长江报;2007年

2 太原师范学院 王尚义　张慧芝;流域问题研究的创新和不足[N];光明日报;2009年

3 杨国伟 龙虎;二○○九年西北地区暨黄河流域水文协作会议召开[N];黄河报;2009年

4 ;太湖水文：为流域经济发展提供支撑[N];中国水利报;2007年

5 沈大军 中国水利水电科学研究院水资源所教授级高工 王浩 中国工程院院士 中国水利院水资源所所长 蒋云钟 中国水利水电科学研究院水资源所教授级高工;透视国外流域管理机构[N];人民长江报;2006年

6 水利部太湖流域管理局水文处 提供;现代化步伐加快 服务社会能力增强[N];中国水利报;2007年

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1 潘欢迎;岩溶流域水文模型及应用研究[D];中国地质大学;2014年

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1 吕林英;无资料地区产汇流计算方法研究[D];郑州大学;2015年

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6 杨晓云;青藏高原北部那陵格勒河流域现代洪水过程和古洪水沉积物光释光年代学及粒度特征[D];青海师范大学;2015年

7 郝韵;HEG-HMS水模型在乌梁素海东部流域的应用研究[D];内蒙古大学;2015年

8 雷晓辉;基于二元演化模式的流域水文模型初探[D];中国水利水电科学研究院;2001年

9 田迪;土地利用及流域特性对河流流量的影响研究[D];中国地质大学（北京）;2010年

10 林峰;晋江西溪流域土地利用/覆被变化的洪水响应研究[D];福建师范大学;2010年

  本文关键词：HEG-HMS水模型在乌梁素海东部流域的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

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