基于HEC-HMS和双超模型的小流域洪水预报研究与应用

发布时间：2023-03-23 21:29

　　随着近年来气候变化及人类活动的不断加剧,我国山洪灾害发生的频次日益增多,特别是在一些小流域,由于小流域洪水具有骤起急落、突发性强、汇流时间短等特点,所以极易溃堤酿成难以及时避防的洪灾,因此,小流域洪水预报研究对于山洪灾害防治意义重大。而流域水文模型的出现为揭示水文过程的基本规律提供了契机,国内外学者研发了大量水文模型用于洪水预报,但由于传统的黑箱模型及概念性模型结构较为简单且多数忽略了模型参数和变量中的空间变异性,不能很好的反映暴雨洪水形成过程中的产汇流特性,导致模型应用范围较小且模拟精度偏低。而基于高精度DEM的分布式水文模型考虑了流域下垫面和降雨空间分布的不均匀性等要素对流域产汇流特性的影响,因此可对广大地区发生的洪水进行更为精确的模拟预报,其中HEC-HMS半分布式水文模型和双超分布式水文模型就是这种模型的典型代表。本文以山西省典型小流域—北张店小流域为研究区,通过对研究区DEM数据、土地利用和土壤类型等空间分布数据的处理,提取研究区的数字流域信息,并在此基础上分别建立以HEC-HMS模型和双超模型为载体的洪水预报模型,同时选取北张店小流域长系列资料中(1964-2013)代表性...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 流域水文模型研究进展
        1.2.2 小流域洪水预报模型研究进展
    1.3 存在的问题
    1.4 研究的技术方案
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
        1.4.3 论文特色
第二章 研究区概况及数字流域构建
    2.1 研究区概况
        2.1.1 自然地理
        2.1.2 水文气象
        2.1.3 河流水系
        2.1.4 站网情况
    2.2 研究区数字流域构建
        2.2.1 DEM数据预处理
        2.2.2 确定水流方向
        2.2.3 汇流累积量计算
        2.2.4 河网生成
        2.2.5 子流域划分
        2.2.6 雨量站权重的确定
        2.2.7 土地利用和土壤类型数据处理
    2.3 本章小结
第三章 HEC-HMS模型在小流域中的建立与应用
    3.1 模型概述
    3.2 模型计算
        3.2.1 产流计算
        3.2.2 直接径流计算
        3.2.3 基流计算
        3.2.4 河道汇流计算
    3.3 模型构建与参数分析
        3.3.1 模型建立
        3.3.2 模型参数敏感性分析
        3.3.3 洪水预报误差与精度评定
    3.4 HEC-HMS模型在小流域中的应用
        3.4.1 场次洪水的选择
        3.4.2 模型参数率定与验证
    3.5 本章小结
第四章 双超模型在小流域中的建立与应用
    4.1 模型概述
    4.2 模型产流计算
        4.2.1 地表径流模块
        4.2.2 壤中流模块
        4.2.3 单元体蒸散发模块
    4.3 模型构建与参数分析
        4.3.1 模型建立
        4.3.2 模型参数敏感性分析
    4.4 双超模型在小流域中的应用
        4.4.1 模型参数率定与验证
    4.5 本章小结
第五章 HEC-HMS和双超模型模拟结果对比分析
    5.1 模拟精度分析
    5.2 误差分析
        5.2.1 洪峰流量误差分析
        5.2.2 径流深误差分析
        5.2.3 确定性系数对比分析
    5.3 率定期模拟结果对比图
    5.4 验证期模拟结果对比图
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 问题与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目



本文编号：3768784