山东省山丘区缺资料小流域暴雨洪水计算研究

发布时间：2017-08-28 01:12

  本文关键词：山东省山丘区缺资料小流域暴雨洪水计算研究

  更多相关文章： 山洪灾害 山丘区小流域 降雨信息空间插值 推理公式法 汇流参数m地区综合 SCS模型 HEC-HMS模型

【摘要】：近年来,我国广大山丘区山洪灾害频发,已经逐渐成为制约山丘区经济发展和谐稳定的主要因素之一。而山洪易发的山丘区多处在水文站网监控之外,属于缺水文资料流域,这也增加了山洪预报预警难度。本文依托于山东省山洪灾害防治项目,以山丘区缺资料小流域为研究对象,探索其降雨资料的获取和洪水计算方法为山洪预报预警提供理论和技术支持。主要包括以下内容：(1)概述研究背景及目的与意义,综述了国内外降雨信息空间插值和缺资料山丘区小流域暴雨洪水计算的研究现状,并表述了本文的技术路线；(2)将地统计方法应用于降雨空间插值中,探讨空间插值方法用于山丘区小流域降雨插补延展的可行性和适用性,为山丘区缺资料小流域提供合理的降雨输入条件。1.分析了山丘区降雨信息的空间变异特征,影响山区降雨的地形因子主要包括高程、坡度和坡向：2.概述空间信息插值方法,将各种方法归类为确定性方法和地统学方法。3.以章丘区为例进行降雨信息空间插值方法优选,通过插值结果认为局部多项式法和协克里格法是其所属类型中较为合理的方法；4.将这两种方法应用于短系列年降雨和场次降雨的插补延展,插值结果显示空间插值方法可以应用于降雨资料插补延展,且协克里格法展延效果相对更好。(3)进行汇流参数m值地区综合研究,旨在通过探索有降雨径流资料大流域的汇流参数分布规律,将其移用于山丘区缺资料小流域,实现推理公式法的本地化,提高其对于综合区域的适用性。1.概述推理公式法发展及研究现状；2.以山东省12个水文站点195场雨洪资料为例,分别进行单站综合之后,得到各站点稳定m值之后,进行汇流参数m的地区综合；3.分别得到了各站点净雨ht、洪峰流量Qm以及地区综合系数θ与m值的关系,将其应用于北凤流域和4个小流域的洪峰流量计算。(4)探讨各种汇流方法在缺资料山丘区小流域的应用,包括HEC-HMS模型和SCS模型、推理公式法。对于HEC-HMS模型,采用Arcgis计算参数CN初值,用大流域径流资料进行参数率定,然后将其应用于小流域并验证其合理性。将以上方法应用于北凤流域及4个小流域的场次洪峰模拟,研究发现：HEC-HMS模型对于山丘区流域较为适用,且模拟精度相对其他两种方法较好：推理公式法对于面积较小的山丘区流域较为适用,但当用于较大流域的模拟时,则存在较大误差；经验公式法在多个流域的洪峰模拟中普遍存在较大误差,分析其原因可能是由于经验公式参数的率定所使用的雨洪资料年代较为久远,所以散失了时效性。
【关键词】：山洪灾害 山丘区小流域 降雨信息空间插值 推理公式法 汇流参数m地区综合 SCS模型 HEC-HMS模型
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV122.1
【目录】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第1章 绪论14-21
• 1.1 研究背景与意义14-16
• 1.1.1 研究背景14-15
• 1.1.2 研究目的与意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-19
• 1.2.1 降雨信息空间插值16-17
• 1.2.2 无资料山丘区小流域暴雨洪水计算17-19
• 1.3 研究内容19-20
• 1.4 研究方法与技术路线20-21
• 第2章 山丘区降雨信息空间插值方法应用研究21-51
• 2.1 山丘区流域降雨空间变异特征21-22
• 2.2 降雨信息空间插值方法22-29
• 2.2.1 确定性插值方法23-24
• 2.2.2 地统学插值方法24-29
• 2.3 降雨空间插值方法对比及应用29-50
• 2.3.1 研究区域概况30-31
• 2.3.2 降雨空间插值计算步骤31-34
• 2.3.3 降雨空间插值计算及结果对比分析34-42
• 2.3.4 降雨数据插补延展42-50
• 2.4 小结50-51
• 第3章 推理公式法汇流参数m值地区综合研究51-62
• 3.1 问题提出51
• 3.2 推理公式法原理及研究现状51-55
• 3.2.1 基本假定51-52
• 3.2.2 基本原理52-53
• 3.2.3 研究现状53-55
• 3.2.4 求解过程55
• 3.3 汇流参数m值地区综合研究55-62
• 3.3.1 汇流参数m研究综述55-56
• 3.3.2 汇流参数m单站综合56-60
• 3.3.3 汇流参数m的地区综合60-62
• 第4章 山丘区缺资料小流域暴雨洪水计算方法研究62-73
• 4.1 山丘区缺资料小流域暴雨计算62-63
• 4.1.1 暴雨参数等值线图法62-63
• 4.1.2 降雨信息空间插值方法63
• 4.2 山丘区缺资料小流域净雨计算方法63-66
• 4.2.1 降雨径流相关图法64-65
• 4.2.2 SCS产流模型65-66
• 4.3 山丘区缺资料小流域洪水计算方法66-73
• 4.3.1 缺资料小流域洪水计算一般方法66-68
• 4.3.2 HEC-HMS模型法68-73
• 第5章 章丘市山丘区流域暴雨洪水计算应用研究73-93
• 5.1 研究区域概况73-79
• 5.1.1 流域基本情况73-78
• 5.1.2 土壤类型和土地利用78-79
• 5.1.3 水文资料情况79
• 5.2 HEC-HMS模型建立79-83
• 5.2.1 北凤流域模型建立79-80
• 5.2.2 模型参数初值确定80-83
• 5.3 历史场次洪水模拟计算83-93
• 5.3.1 HEC-HMS模型参数率定和验证83-86
• 5.3.2 北凤流域历史场次洪水模拟86-88
• 5.3.3 缺资料小流域历史洪水模拟88-93
• 第6章 结论与展望93-96
• 6.1 结论93-94
• 6.2 展望94-96
• 参考文献96-101
• 致谢101-102
• 学位论文评阅及答辩情况表102

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本文编号：746635