常用的流域水文模型

第29卷第11期地理科学进展

Vol.29,No.11岩溶流域水文模型研究进展

蒙海花，王腊春

(南京大学地理与海洋科学学院，南京210093)

摘要：岩溶地区含水介质结构的多重性和岩溶地貌形态的高度复杂性，使岩溶系统的水文效应和水资源的评价与预测一直都成为水文研究的重点和难点。在岩溶含水介质特点和岩溶水文形成过程的基础上,本文着重评述了黑箱模型、概念性模型、物理性模型和分布式水文模型在岩溶水文模拟中的应用。其中黑箱模型包括基于核函数的算法、回归模型、人工神经网络和小波分析；概念性模型包括蓄泄模型和流量过程线衰减函数；物理性模型主要包括达西定律、Darcy-Weisbach方程、有限元法和等效连续多孔介质；分布式水文模型主要是SWMM模型，并分别对各类模型的概念、方法、应用效果以及存在的优缺点等进行了分析。最后指出了研究中存在的一些不足，并就岩溶流域水文模拟的进一步研究提出了相应的建议，这对于解决岩溶区的水资源可持续利用问题有重要意义。关键词：岩溶流域；水文模型；展望

1前言

全球现有岩溶地区面积2200×104km2，约占陆地面积的15%，居住着约10亿人口。集中连片的岩溶主要分布在：欧洲中南部、北美东部和中国西南地区[1]，其中中国境内岩溶

第29卷第11期地理科学进展

Vol.29,No.11岩溶流域水文模型研究进展

蒙海花，王腊春

(南京大学地理与海洋科学学院，南京210093)

摘要：岩溶地区含水介质结构的多重性和岩溶地貌形态的高度复杂性，使岩溶系统的水文效应和水资源的评价与预测一直都成为水文研究的重点和难点。在岩溶含水介质特点和岩溶水文形成过程的基础上,本文着重评述了黑箱模型、概念性模型、物理性模型和分布式水文模型在岩溶水文模拟中的应用。其中黑箱模型包括基于核函数的算法、回归模型、人工神经网络和小波分析；概念性模型包括蓄泄模型和流量过程线衰减函数；物理性模型主要包括达西定律、Darcy-Weisbach方程、有限元法和等效连续多孔介质；分布式水文模型主要是SWMM模型，并分别对各类模型的概念、方法、应用效果以及存在的优缺点等进行了分析。最后指出了研究中存在的一些不足，并就岩溶流域水文模拟的进一步研究提出了相应的建议，这对于解决岩溶区的水资源可持续利用问题有重要意义。关键词：岩溶流域；水文模型；展望

1前言

全球现有岩溶地区面积2200×104km2，约占陆地面积的15%，居住着约10亿人口。集中连片的岩溶主要分布在：欧洲中南部、北美东部和中国西南地区[1]，其中中国境内岩溶

第29卷第11期地理科学进展

Vol.29,No.11岩溶流域水文模型研究进展

蒙海花，王腊春

(南京大学地理与海洋科学学院，南京210093)

摘要：岩溶地区含水介质结构的多重性和岩溶地貌形态的高度复杂性，使岩溶系统的水文效应和水资源的评价与预测一直都成为水文研究的重点和难点。在岩溶含水介质特点和岩溶水文形成过程的基础上,本文着重评述了黑箱模型、概念性模型、物理性模型和分布式水文模型在岩溶水文模拟中的应用。其中黑箱模型包括基于核函数的算法、回归模型、人工神经网络和小波分析；概念性模型包括蓄泄模型和流量过程线衰减函数；物理性模型主要包括达西定律、Darcy-Weisbach方程、有限元法和等效连续多孔介质；分布式水文模型主要是SWMM模型，并分别对各类模型的概念、方法、应用效果以及存在的优缺点等进行了分析。最后指出了研究中存在的一些不足，并就岩溶流域水文模拟的进一步研究提出了相应的建议，这对于解决岩溶区的水资源可持续利用问题有重要意义。关键词：岩溶流域；水文模型；展望

1前言

全球现有岩溶地区面积2200×104km2，约占陆地面积的15%，居住着约10亿人口。集中连片的岩溶主要分布在：欧洲中南部、北美东部和中国西南地区[1]，其中中国境内岩溶

Arc Hydro模型提取流域水文信息及精度分析

———以松花江流域为例

作者：李勇 于宏兵 艾丽娜 张时佳 耿丽娟

摘要: 流域水文模型已成为流域水文信息提取的重要手段。运用Arc Hydro 模型以松花江流域为研究对象，以分辨率为90 m的SRTM DEM 为数据源，以松花江流域1∶ 25 万水系矢量数据为参照，分别在400，500和600 km2 三个不同集水面积阈值下进行河网提取。运用图像比对软件Alike Duplicate Image Finder 对所提取河网进行精度分析。结果显示: 集水面积阈值为500 km2 下提取的河网最为精确。在500 km2 集水面积阈值基础上，运用ArcHydro 模型将松花江流域划分为642 个子流域。基于Arc Hydro 模型提取的松花江流域河网与实际河网基本一致，说明利用该模型进行流域水文信息提取是合理可行的。

关键词: Arc Hydro 模型; 集水面积阈值; 水文信息; 子流域提取; 精度分析 中图分类号: P334．92 文献标识码: A 文章编号: 1672-643X(2013) 06-0120-04 Application of Arc Hydro model to extrac

1.黄河流域的水文特征

黄河流域东临海洋，西居内陆，气候、降水、蒸发、光热资源及无霜期等差异明显。流域水文特征明显，上游降水历时长、强度小，形成的洪水径流峰小量大；中游降水历时短、强度大，形成的洪水径流峰高量小、陡涨陡落，为暴雨洪水，危害较大。

黄河地处中纬度，处于大气环流西风带。影响气候的大气团主要是极地冷高压、青藏高压、副高，它们相互交绥，形成典型的大陆性季风气候。流域内各区气候有明显差异，兰州以上属西藏高原季风区，其余地区为温带和副热带季风区。上中游的大部和下游全部为半湿润带，上中游偏北的部分地区（包括鄂尔多斯内流区）为半干旱和干旱带，上游南部的部分地区和中游秦岭地区为湿润带。

黄河流域年降水量多年均值为476mm，其地区分布的总趋势是由东南向西北递减，400mm等雨量线位于托克托－榆林－靖边－环县－平凉－天水。降水量最多的地区是秦岭北坡（800mm）；降水量最少的地区宁蒙河套灌区年降水量只有200～300mm，特别是内蒙古航锦后旗至临河一带年降水量更少，不足150mm。降水在年内分配很不均匀，主要集中在夏季（6～8月），占全年54.1％，最大月份初现在7月，占全年的21.2%；冬季（12～2月）降水最少，占全年3.1%，最小月份在12

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浅谈流域景观的水文生态特征及其规划

作者：周婷婷

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第05期

摘 要： 由于城市化的快速发展， 土地利用方式发生大规模改变的同时， 城市河道及其沿岸景观系统在结构、形态上也发生巨大变化， 导致流域水文生态系统的破坏与功能的退化， 分规划的原则和方法以及河道系统的保护、修复与补偿措施， 为城市的可持续发展提供科学的技术支撑。

关键词： 流域水文生态系统； 河道景观生态规划

景观生态学是一门交叉学科， 它的源流主要来自于地理景观学理论和生态学理论， 是研究景观单元的类型组成、空间格局及其与生态学过程相互作用的综合性学科。其研究核心是空间格局、生态学过程与尺度之间的相互作用。景观生态学的研究总的来说可归为两类： 一是景观空间格局和景观行为的研究； 二是景观生态规划。景观生态规划是实现景观管理的一个很重要的方面， 只有对景观进行正确、客观的评价， 合理的进行生态规划， 才能达到人与景观的和谐， 才能实现景观的持续发展。 一、景观生态规划 1. 含义及应用

景观生

嘉陵江流域的水文概况及研究利用

冯茜

西南大学资源环境学院，重庆400715

摘要：本文主要讲了嘉陵江的概况，嘉陵江对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度，还着重讲了嘉陵江的污染情况及其防护和补救措施。还说了嘉陵江的研究利用其主要体现在了农业，航运，发电等方面，给人们的生活带来了便利，并预估了嘉陵江的发展前景。还指出了在发展过程中的一些不足，在其他工业发展的同时导致嘉陵江水污染，以及造成对生物的危害，和对环境造成的不和谐。并提出了对人们的一些期望。在利用的同时，学会好好保护，不能以牺牲环境为代价来发展工业，这样是不符合中国可持续发展战略的，我们有义务为子孙后代的生存留下一些希望。 关键字：水环境质量；有机物污染；水电开发；合理利用

Hydrological survey and Study on the utilization of Jialing River Basin

FengXi

Southwest China Normal University, Chongqing 400715, China

Abstract:This paper is mainly about the general situation of the Jialing R

基于DEM的ArcGIS水文分析

—河网和流域的提取

一、实验背景

水文分析是DEM 数据应用的一个重要方面。而利用DEM生成的集水流域和水流网络，成为大多数地表水文分析模型的主要输入数据。表面水文分析模型研究与地表水流有关的各种自然现象例如洪水水位及泛滥情况，划定受污染源影响的地区，预测当某一地区的地貌改变时对整个地区将造成的影响等。

二、实验目的

通过本实验，使读者理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理， 掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤，并利用DEM数据提取出河网及流域。

三、实验数据

某地区栅格数据DEM，数据来源于随书光盘（…\\Chp9\\Ex2）。

四、实验要求

根据DEM利用水文分析工具提取地表水流径流模型的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络（包括河流网络的分级等）以及对研究区的流域进行分割等。

五、实验流程图

六、实验内容及步骤

1．无洼地DEM生成

DEM 是比较光滑的地形表面模型，但由于DEM 误差以及一些真实地形或特殊地形的影响，使得DEM 表面存在一些凹陷的区域。

在进行水流方向计算时，由于这些区域的存在，往往得到不合理的甚至错误的水流方向。 因此，在进行水流方向的计算之前，

第七章 流域产汇流计算

本章学习的内容和意义：本章从定量上研究降雨形成径流的原理和计算方法，包括流域的产流计算和汇流计算。产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、补充土壤缺水量、填洼、蒸发等损失，转化为净雨过程的计算方法。汇流计算主要研究净雨沿地表和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。本章研究的流域产汇流计算是工程水文学中最基本的概念和方法之一，是以后学习由暴雨资料推求设计洪水，降雨径流预报等内容的基础。

本章习题内容主要涉及：流域产汇流计算基本资料的整理与分析；前期流域蓄水量及前期影响雨量的计算；降雨径流相关图法推求净雨； 初损后损法计算地面净雨过程；流域汇流分析；单位线法推求流域出口洪水过程；瞬时单位线法推求流域出口洪水过程；综合单位线法计算流域出口洪水过程。

一、概 念 题

（一） 填空题

1. 流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括_____________,______________,_______________, 三大套资料。

2. 图1-7-1是一次实测洪水过程,ac为分割线,ad为水平线,请指出下列各面积的含义:abca代表_______________; acdefa代表__________

第三章 流域产流与汇流计算

第一节 概述 ................................................................................................................. 2 第二节 降雨径流要素计算 ......................................................................................... 3 第三节 流域产流分析 ................................................................................................. 9 第四节 产流计算 ....................................................................................................... 11 第五节 流域汇流计算 ............................................