平原河网地区设计水位计算方法探讨

来源 :2004年全国水文学术讨论会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:htvit
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沪宁高速公路扩建工程江苏段,所跨较大河流103处。无锡以东路段沿线属太湖流域,该地区属平原河网地区,河网密集,水流贯通。因公路规划设计需要,需提供桥址设计水位以及设计最高(低)通航水位。其中绝大部分的桥址处均属无资料地区,无法直接获得桥址处的设计水位。本文以沪宁高速公路(江苏段)扩建工程的规划和设计为例,对平原河网无资料地区桥址处设计水位的推求方法做了深入研究,所推荐的方法对平原河网无资料地区推求设计水位来说,是一种行之有效的方法,可供同类地区推求设计水位时借鉴。
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在构建于DEM的数字水系平台上,将蓄满、超渗和混合产流模型分别应用于老哈河流域4个流量控制站的日径流计算和洪水过程模拟,结果发现:在日模型中,混合模型并不明显优于蓄满模型、超渗模型,而在计算步长为1h,2h,3h,4h,6h的次洪模型中,混合模型则表现出一定的优势。就模型计算精度而言,次洪模型中蓄满加超渗的混合模型较单一机制的产流模型能更好地模拟洪水过程;半湿润、半干旱地区次洪模型考虑超渗机制要比
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基于小波分析提出了两种耦合预测模型:一是将小波分析与ANN耦合建立小波网络预测模型;二是将小波分析与随机耦合建立组合随机模型。以长江三峡宜昌站日平均流量和年最大洪峰流量为例检验了小波网络模型的预测效果;以黄河径流三门峡站年径流预测为例探讨了耦合随机模型的预测效果。研究结果表明,本文所建议的两种耦合模型预测精度较高。
首先从DEM中提取河网、水流路径长度和坡度等流域特征,然后据此特征建立了适合于黄河流域三门峡-小浪底区间水文过程模拟的分布式洪水预报模型。其中各网格的产流用Hordon下渗曲线计算,洪水的平移过程用汇流时间的方法考虑,洪水平移过程中的坦化现象用线性水库模拟。
大量的实测资料表明,在汇流过程中存在着许多难以预料和控制的不确定性因素。为了更合理地描述汇流过程,本文在建模时应用随机微分方程替代确定性常微分方程,初步探讨了有白噪声输入情况下的线性随机汇流系统,得到了汇流模型的解析解和数值解,并给出了计算实例。
下垫面变化引起的产流能力变化,是现代水文分析中面临的重要问题。本文提出了以降水产流物理机制为基本原理,运用基于地形坡面流单元的分布式水文模型(THI-HMS-GBHM)进行下垫面变化对产流能力影响的分析方法,并以永定河山区流域为典型区,分析模拟相同降水系列不同下垫面条件下的水文过程,定量探讨了该流域下垫面的改变对流域产流的影响。分析表明,永定河山区2000年下垫面较1990年下垫面多年平均年产流量
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