山西省古縣東北地勢高,山嶺連綿重疊,地質(zhì)和水文條件復(fù)雜,是山西省山洪災(zāi)害的頻發(fā)區(qū)。本文以古縣半干旱東莊流域為研究對象,基于Arcgis平臺、HEC-DSS軟件和HEC-HMS模型以及編制TOPMODEL模型計算程序,建立適合東莊站流域的洪水預(yù)報方案,對削減洪災(zāi)、群測群防工作及工程規(guī)劃設(shè)計提供理論幫助,并給山洪預(yù)警系統(tǒng)提供方法支撐。本文取得的成果有:（1）收集流域內(nèi)七個雨量站的降雨資料、東莊水文站的流量資料和蒸發(fā)資料,以及土壤和土地利用類型等數(shù)據(jù),基于東莊流域DEM數(shù)字高程模型并借助GIS平臺,對DEM進行預(yù)處理,提取河網(wǎng)和子流域等數(shù)字流域信息,計算子流域坡度、最長匯流路徑和CN等地形數(shù)據(jù)。構(gòu)建HEC-HMS水文模型預(yù)報方案:采用SCS曲線數(shù)法計算產(chǎn)流、Snyder單位線法計算坡面匯流和線性馬斯京根法計算河道匯流,并用優(yōu)化方法對參數(shù)進行優(yōu)化,模擬結(jié)果表明:率定期7場洪水合格率85.7%,達到了甲等精度;平均確定性系數(shù)0.72,達到了乙等精度。驗證期3場洪水合格率66.7%,達到了丙等精度;平均確定性系數(shù)0.64,達到了丙等精度。（2）基于DEM和GIS平臺,經(jīng)過對DEM進行填洼、水流方向... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水文模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 HEC-HMS分布式水文模型的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 TOPMODEL模型研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的和內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
    1.5 小結(jié)
2 東莊流域基本情況
    2.1 東莊流域概況
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 河流水系
        2.1.3 氣候條件
        2.1.4 水利工程
    2.2 歷史山洪災(zāi)害
        2.2.1 文獻記載洪水資料
        2.2.2 歷史洪水調(diào)查成果
        2.2.3 當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門洪水記載
    2.3 山洪災(zāi)害現(xiàn)狀防治
        2.3.1 非工程措施
        2.3.2 工程措施
    2.4 小結(jié)
3 HEC-GeoHMS地形處理及數(shù)字流域構(gòu)建
    3.1 基于DEM數(shù)字流域信息提取
    3.2 水文氣象數(shù)據(jù)
    3.3 土壤與土地利用數(shù)據(jù)分析
    3.4 地形數(shù)據(jù)計算
        3.4.1 流域地形數(shù)據(jù)計算
        3.4.2 雨量權(quán)重確定
        3.4.3 子流域CN值計算
    3.5 小結(jié)
4 HEC-HMS水文模型建立及應(yīng)用
    4.1 HEC-HMS模型原理及結(jié)構(gòu)
        4.1.1 流域模塊
        4.1.2 氣象模塊
        4.1.3 控制運行模塊
        4.1.4 時間序列模塊
    4.2 HEC-HMS模型計算模塊
        4.2.1 產(chǎn)流計算
        4.2.2 直接徑流計算
        4.2.3 河道匯流計算
    4.3 參數(shù)優(yōu)化
        4.3.1 優(yōu)化方法
        4.3.2 優(yōu)化目標函數(shù)
    4.4 洪水預(yù)報誤差和精度等級評價
    4.5 模型的率定與驗證
        4.5.1 場次洪水的選擇
        4.5.2 模型參數(shù)率定
        4.5.3 模擬結(jié)果
    4.6 小結(jié)
5 TOPMODEL模型的建立及應(yīng)用
    5.1 TOPMODEL模型基本結(jié)構(gòu)
        5.1.1 蒸發(fā)計算
        5.1.2 產(chǎn)流計算
        5.1.3 匯流計算
        5.1.4 模型參數(shù)
    5.2 模型構(gòu)建
        5.2.1 流域地形指數(shù)計算
        5.2.2 流域水流長度計算
        5.2.3 水文數(shù)據(jù)
    5.3 TOPMODEL模型的率定與驗證
        5.3.1 參數(shù)的確定
        5.3.2 模擬結(jié)果
    5.4 小結(jié)
6 HEC-HMS模型和TOPMODEL模型的模擬結(jié)果分析
    6.1 模擬結(jié)果分析
        6.1.1 模擬結(jié)果
        6.1.2 模型誤差分析
    6.2 率定期洪水過程線
    6.3 驗證期洪水過程線
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]TOPMODEL模型在半濕潤地區(qū)徑流模擬分析中的應(yīng)用及改進[J]. 李抗彬,沈冰,宋孝玉,郝改瑞.  水利學(xué)報. 2015(12)
[2]山洪預(yù)報預(yù)警技術(shù)研究進展[J]. 李紅霞,覃光華,王欣,繆韌,劉盈斐.  水文. 2014(05)
[3]Sobol′方法分析TOPMODEL水文模型參數(shù)敏感性[J]. 齊偉,張弛,初京剛,周惠成.  水文. 2014(02)
[4]采用分布式HEC-HMS水文模型的晉江流域暴雨次洪模擬[J]. 陳芬,林峰,陳興偉.  華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
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[6]晉江西溪流域土地利用覆被變化及其洪水響應(yīng)分析[J]. 林木生,陳興偉,陳瑩.  南水北調(diào)與水利科技. 2011(01)
[7]基于HEC-HMS模型的時間步長對次洪模擬的影響分析[J]. 林峰,陳瑩,陳興偉,陳芬.  山地學(xué)報. 2011(01)
[8]目標函數(shù)對HEC-HMS模型參數(shù)率定的影響研究[J]. 鄧霞,董曉華,薄會娟.  水電能源科學(xué). 2010(08)
[9]水文模型:回顧與展望[J]. 徐宗學(xué).  北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
[10]分布式TOPMODEL模型在清江流域降雨徑流模擬中的應(yīng)用[J]. 凌峰,杜耘,肖飛,吳勝軍,薛懷平.  長江流域資源與環(huán)境. 2010(01)

碩士論文
[1]TOPMODEL與新安江模型參數(shù)不確定性分析及其應(yīng)用[D]. 葉江.廣西大學(xué) 2016
[2]基于HEC-HMS與新安江模型洪水預(yù)報研究與應(yīng)用[D]. 馮世偉.廣西大學(xué) 2016
[3]基于TOPMODEL模型的漓江上游洪水預(yù)報研究[D]. 魏傳健.廣西大學(xué) 2015
[4]HEC-HMS模型構(gòu)建及其在恭城河流域洪水預(yù)報中的應(yīng)用[D]. 廖富權(quán).廣西大學(xué) 2014
[5]基于ANN和TOPMODEL的新型降雨—徑流模型構(gòu)建研究[D]. 劉瑋丹.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[6]基于三種水文模型的流域徑流模擬和土壤含水量模擬應(yīng)用研究[D]. 彭偉.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[7]基流分割及基于改進TOPMODEL徑流模擬[D]. 文佩.河海大學(xué) 2006



本文編號：3158368