HEC-HMS水文模型在乌梁素海东部流域的应用研究
  • 【摘要】

    随着全球气候发生的明显变化,干旱与洪涝灾害的强度及频率随之持续增长,而了解水循环过程和机制则是研究这些变化的必要前提条件。由于水循环过程的受下垫面条件、气候、土壤、土地利用类型等多种因素共同作用,水文模型的外延性受到较大限制。HEC-HMS水文模型具有多种产汇流模块,并可以优选搭配使用,但该模型在湿润地区的应用研究较多,而在干旱地区的应用较少。因此,本研究选择位于内蒙古自治区乌梁素海东部的广生隆流... 展开>>随着全球气候发生的明显变化,干旱与洪涝灾害的强度及频率随之持续增长,而了解水循环过程和机制则是研究这些变化的必要前提条件。由于水循环过程的受下垫面条件、气候、土壤、土地利用类型等多种因素共同作用,水文模型的外延性受到较大限制。HEC-HMS水文模型具有多种产汇流模块,并可以优选搭配使用,但该模型在湿润地区的应用研究较多,而在干旱地区的应用较少。因此,本研究选择位于内蒙古自治区乌梁素海东部的广生隆流域作为研究区,联合开展野外试验及室内实验,借助地理信息系统和遥感技术,提取流域河网信息,分析流域水文特性,探究产汇流机制,构建流域场次降雨径流过程的HEC-HMS水文模型,评价该模型在干旱地区的模拟精度,主要研究结论如下:
      (1)本文分析了1986~2010年广生隆流域的降水、径流的年际变化和年内分配,可知流域逐年降水量变化不大,径流量有减小趋势,且二者年际变化都很大;降水和径流年内分布不均匀且集中在汛期,最大月降水量和径流量发生在7月,分别占全年的68.3%和43.41%。分析可知流域以超渗产流为主,洪水陡涨陡落、陡涨缓落、缓涨缓落相结合,峰型以单峰为主,也有双峰,峰现时间上多为雨停峰现,洪量上有大有小,洪水历时较短。
      (2)利用基于Arcview的HEC-GeoHMS水文模块,通过填洼、流向分析、汇流累积量分析、河网提取和划分流域等方法分析和处理分辨率为30m的DEM数据,提取广生隆流域的河网信息,并将其划分为22个子流域。
      (3)收集和整理模型所需的水文气象数据、土地利用数据、土壤空间及属性数据,结合所做出的流域河网信息,利用HEC-HMS水文模型提供的平台,降雨损失采用SCS曲数法,直接径流采用SCS单位线法,河道汇流采用马斯京根法,建立该流域的场降雨径流水文模型。
      (4)文章选用1986~2010年间14场洪水作为研究对象,利用洪峰流量相对误差(REp)、洪量相对误差(REv)、峰现时差(△T)、确定性系数(DC)4个指标对模拟精度进行评价,模型在率定期的平均REp洪峰流量的相对误差为6.70%,REv洪量相对误差为8.83%,△T为11.25min,DC平均值为0.79,验证期的平均REp为4.72%,REv为15.80%,△T为28min,DC平均值为0.83,可知HEC-HMS模型在广生隆流域的模拟精度较好,且模型对洪峰流量模拟效果好于对洪量的模拟效果。 收起<<

  • 【作者】

    郝韵 

  • 【学科专业】

    环境科学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    内蒙古大学

  • 【导师姓名】

    于瑞宏

  • 【学位年度】

    2015

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    河流流域  水文模型  模拟精度  干旱地区