岩溶流域水文模型及应用研究

发布时间：2021-08-08 05:18

　　我国是世界上碳酸盐岩分布最广的国家,由此产生了规模不同和形式多样的岩溶地下暗河系统。流域内的岩溶地下暗河和地表水系共同构成的空间区域（包括地表和地下水循环系统）称为岩溶流域。岩溶流域内发育极为丰富的地下水资源,也具有十分复杂的岩溶流域水循环机理。宏观上表现为地表-地下水转化频繁、含水介质空间上明显变异和水流状态多变的特征。因此,岩溶流域内水资源的时空分布极不均匀,增大了水资源开发利用的难度。从理论研究现状看,预测岩溶流域水文过程的成果不多,且精度难以满足实际应用的要求。因此,合理构建岩溶流域水文过程的物理和数学模型,准确评价和预测流域水循环过程,对于开发利用岩溶流域水资源和防治地下工程岩溶水害都具有重要的理论价值与现实意义。湖北恩施蛤蟆颈流域是我国西南地区的典型岩溶流域,其流域面积不足1OOkm2。根据《水利水电工程设计计算规范》（SL 44-2006）,按集总式流域水文模型推算的设计洪峰流量是实际洪峰流量的4倍,设计误差远超过了允许的标准,是何原因?经实地岩溶水文地质调查发现,该流域岩溶极为发育,水循环过程十分复杂,已经超出了传统“小流域”水文地质分析的概念模型。以蛤蟆颈流域为例,研... 

【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

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作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩溶含水介质特征
        1.2.2 岩溶区地下水数值模拟研究现状
        1.2.3 岩溶水文模型研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第二章 研究区地理地质背景
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 研究区位置及工程概况
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 水文气象
    2.2 地质与构造
        2.2.1 地层
        2.2.2 地质构造
第三章 研究区岩溶水文地质条件
    3.1 岩溶形态
    3.2 岩溶发育的控制因素
        3.2.1 碳酸盐岩的可溶性
        3.2.2 岩石的透水性
        3.2.3 水的溶蚀力
        3.2.4 水的流动性
    3.3 三水转化特征
        3.3.1 峰丛洼地区
        3.3.2 峰丛谷地区
    3.4 岩溶流域基本特征
    3.5 岩溶管道流特征
        3.5.1 补给特征
        3.5.2 水动力特征
第四章 KARST TOPMODEL模型构建
    4.1 概述
    4.2 TOPMODEL模型的基本原理
    4.3 TOPMODEL模型在岩溶地区的不足
    4.4 KARST TOPMODEL水文模型构建基本思路
    4.5 全流域汇流计算
        4.5.1 河道汇流计算的基本原理
        4.5.2 水均衡方程和槽蓄方程
        4.5.3 马斯京根法
    4.6 滞洪处理
第五章 KARST TOPMODEL模型在蛤蟆颈流域应用研究
    5.1 模型的构建
        5.1.1 子流域的划分
        5.1.2 河流分级及水文网的构建
        5.1.3 数字高程模型的构建及几何要素的提取
        5.1.4 水文气象资料整理
        5.1.5 各个子流域地形指数计算
        5.1.6 河网汇流参数确定
    5.2 子流域参数确定及模拟结果分析
        5.2.1 流域参数确定
        5.2.2 模型精度评价指标
        5.2.3 模型结果分析及精度评价
        5.2.4 岩溶滞洪分析
    5.3 设计洪水过程模拟
第六章 结论和建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献



本文编号：3329305