【摘要】：實施并建立有效的山洪災(zāi)害預(yù)報預(yù)警方法(模型),從而減輕山洪災(zāi)害造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失一直是山洪災(zāi)害防治規(guī)劃的重點。目前,區(qū)別于以往依賴于歷史山洪災(zāi)害資料的預(yù)報方法,山洪預(yù)報預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域逐漸衍生出了以災(zāi)害形成機制為出發(fā)點的相關(guān)技術(shù),對山洪災(zāi)害成災(zāi)機制的研究及其預(yù)報預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用推廣已經(jīng)成為該領(lǐng)域的熱門方向。遼寧省自古以來深受洪水災(zāi)害困擾,尤以東南丘陵區(qū)最為嚴重,境內(nèi)多處地段不僅是各類山洪災(zāi)害的發(fā)生地、承災(zāi)地,也是導致下游地區(qū)洪水成災(zāi)的策源地。本溪市是遼寧省境內(nèi)受山洪災(zāi)害影響最為嚴重的地區(qū)之一,由于地勢起伏大,山地廣布,河床狹窄、植物覆蓋度不夠、地表土層薄弱等原因,導致山洪災(zāi)害頻發(fā)。部分居住地或施工區(qū)域位置偏僻又遠離市區(qū),經(jīng)濟能力和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱,防洪意識不強、防災(zāi)措施差等因素,導致相關(guān)災(zāi)情預(yù)報工作進展困難。本文以流經(jīng)遼寧省境內(nèi)遼陽、丹東、本溪三市的太子河分支—細河流域為研究對象,以本溪市本溪縣境內(nèi),橋頭水文站控制的流域范圍為主要研究區(qū),基于細河流域數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)和地理信息系統(tǒng)平臺(Geo-Information system,GIS),提取研究區(qū)水網(wǎng),并劃分子流域,收集流域內(nèi)的土地利用和土壤類型信息,構(gòu)建兩套洪水演算方案(初損后損法、Snyder單位線法、退水曲線法、馬斯京根法;SCS曲線法、SCS單位線法、退水曲線法、馬斯京根法)。選取流域1970-2012年12場典型場次洪水應(yīng)用模型方案,并對運行結(jié)果進行對比分析。最終認為所選方案的運行結(jié)果能夠滿足《水情預(yù)報規(guī)范》要求,可以在細河流域?qū)嶋H山洪預(yù)報工作中發(fā)揮作用。本文主要研究結(jié)果為:(1)細河流域雨水分配年際間差異顯著,流域全年水量絕大多數(shù)分布于5-9月,5個月的降雨量占全年八成以上。受降雨影響,徑流等水文要素在年際、年內(nèi)存在同步分配情況。通過臨界雨量計算結(jié)果對比分析,認為區(qū)域法計算的臨界雨量值與該流域目前雨量值警戒區(qū)間更為接近,適用于細河流域。而單站法由于流域代表性不佳等因素,使其計算結(jié)果普遍偏低,在細河流域?qū)嵱眯圆粡姟?2)根據(jù)細河流域雨洪特性,利用HEC-HMS水文模型對流域降雨-徑流過程進行概化,分別采用兩組方案對典型洪水場次進行洪水過程模擬。結(jié)果認為,整體上方案一模擬結(jié)果更好,洪峰流量合格率為91.67%,模擬徑流深合格率91.67%,洪峰峰現(xiàn)時差合格率100%,確定性系數(shù)均值0.79;對比來看第二方案精度略低,洪峰流量合格率83.33%,模擬徑流深91.67%,峰現(xiàn)時差合格率83.33%,確定性系數(shù)均值0.75。(3)根據(jù)兩種方案模擬結(jié)果的對比分析,認為在細河流域選用超滲產(chǎn)流計算方法對其進行產(chǎn)流計算更加合理;匯流計算方面兩種方案的運行結(jié)果均呈現(xiàn)對由短歷時強降雨引起的洪水過程模擬更加準確的現(xiàn)象,兩種方案在前期存在較長降水歷時的洪水模擬上均存在一定誤差,本文所選方案更適用于短歷時強降水引發(fā)的洪水匯流過程模擬。(4)通過對山洪模擬精度差異的分析,認為造成模擬精度不佳及產(chǎn)生誤差的原因主要為資料的完整性、影像數(shù)據(jù)精度、水利工程設(shè)施影響及部分參數(shù)如馬斯京根K取值問題等造成。
【學位授予單位】：遼寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV87;X43
【圖文】：

徑流監(jiān)測資料[65]；郭良等對不同類型的分布式水文模型在實際山洪預(yù)報預(yù)警工作中是否能夠發(fā)揮具體效能進行了簡單分析[66]。許繼軍等[67]將雷達監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用到清港河和香溪兩個小流域，捕獲降雨空間分布，將雷達與水文模型結(jié)合從而提高了洪水預(yù)報精度。1.3 研究內(nèi)容本文以遼寧省太子河分支，橫跨遼陽、丹東、本溪市的細河流域為研究對象，以本溪市本溪縣境內(nèi)橋頭水文站控制下的流域范圍為研究區(qū)，收集整個流域內(nèi)包括橋頭站、甬子峪、南芬、顧家屯、下馬塘 5 個水文及雨量站的降雨資料及橋頭站徑流資料，分析細河流域的降雨—徑流過程�；诩毢恿饔驍�(shù)字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）和地理信息系統(tǒng)平臺（Geo－Information system，GIS），提取研究區(qū)水網(wǎng)及其子流域等流域信息，收集流域內(nèi)的土地利用和土壤類型信息，基于不同產(chǎn)流匯流方法構(gòu)建兩種洪水模擬方案。方案一：初損后損法、Snyder 單位線法、退水曲線法、馬斯京根法；方案二：SCS 曲線法、SCS 單位線法、退水曲線法、馬斯京根法。通過構(gòu)建模型，對遼寧省太子河支流—細河流域洪水的洪水過程進行模擬，以求為遼寧省山區(qū)小流域洪水災(zāi)害的非工程設(shè)施建設(shè)，提供理論幫助和方法支撐。

2 細河流域概況及臨界雨量計算2.1 細河流域概況2.1.1 細河流域基本地理特征細河流域全長 120km，總面積 1113km2，橫跨遼寧省遼陽、丹東、本溪三個城市本文研究區(qū)位于遼寧省本溪縣地區(qū)最南端，地處遼東半島與遼中平原交界，境內(nèi)河85km，面積 1024km2，地理位置在東經(jīng) 123°28'30″-124°，北緯 40°43'20″-41°19'10″之間本溪縣全年總雨量大于 800mm，受季風氣候影響，每年的降雨高峰時段為 7 月到 9 月境內(nèi)山地丘陵面積約占 83%，溝壑交錯分布多達 2.8 萬條，地勢起伏明顯。本溪縣土壤主要為棕壤，其次有草甸土、水稻等但分布較少，棕壤土類占比過半多在山地呈垂直分布，由于其透水性不佳加之山地植被近年來收到了不同程度的毀壞致使縣內(nèi)洪澇災(zāi)害更易發(fā)生。細河流域地理位置及流域坡度概況如圖 2-1 所示。

夠收集到的降雨資料有限，因而本研究關(guān)于、南芬及下馬塘 5 個站點的山洪災(zāi)害特征家屯、南芬及下馬塘 4 個雨量站以及橋頭示。其中橋頭水文站的防洪警戒水位為 1 2-2。若無特殊注明，本文提及的細河流域，表 2-1 選用雨量站站點信息able 2-1 T The rainfall station site information in X站名 分類 年均降雨量（mm） Cv橋頭 水文站 774.3 0.6子峪 雨量站 849.9 0.5家屯南芬雨量站雨量站849.9609.30.50.5馬塘 雨量站 780.9 0.5

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本文編號：2750907