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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
宋晓猛 张建云 孔凡哲 刘翠善
以长江三峡区间沿渡河流域为例,采用HEC-HMS水文模型系统为模拟工具,基于流域下垫面特征和水动力条件提出了一种分布式单位线方法,并应用于降雨径流过程模拟。以自然分水线划分子流域,基于DEM数据和GIS工具提取河网水系特征。采用7种模型评估指标,分别从总量平衡,过程拟合,高水流量和低水流量4个角度评判模型的模拟效果及精度,并给出了模型模拟结果的量化统计指标。模拟结果表明:25场洪水中,洪峰流量相对误差小于20%的有80%,径流深相对误差小于20%的有96%,Nash-Sutcliffe效率系数大于0.8的有84%。由此可知,提出的分布式汇流方法可有效利用流域下垫面特征和GIS工具提取模型参数信...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王星 李占斌 李鹏 高海东
为揭示陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的空间分布特征,利用地理信息系统技术,通过对石泉县和商南县土壤侵蚀强度分布图和DEM图的叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、高程、起伏度等地貌因子的空间分布状况。结果表明:研究区水土流失程度较高,土壤侵蚀强度以轻度和中度为主。不同坡度、高程、起伏度下的水土流失面积比例、土壤侵蚀综合指数和土壤侵蚀强度均呈现单峰分布,平地的水土流失面积接近0,不同坡向的土壤侵蚀强度分布差异不显著。不同土壤侵蚀强度的最大值随着坡度升高而增大,但却随着高程的升高而减小。各土壤侵蚀强度的起伏度分布特征均很相似。此结论可为陕西省丹汉江流域中游地区水土保持规划和水土流失治理提供决策依据和...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王民 李占斌 崔灵周 鲁克新 侯建才
分形理论为流域地貌形态等复杂体系的定量化研究提供了一种有效工具。以室内流域模型人工模拟降雨试验和高精度摄影测量获得的模型流域不同发育时段的数字高程模型(DEM)数据为基础,采用变分法计算了流域地貌形态分形维数,并对分形维数与地貌因子沟谷密度和地面割裂度的关系进行初步探讨。结果表明:流域地貌形态在无标度区间内具有良好的分形特征,分形维数准确的反映流域地貌表面的复杂程度;流域地貌形态在流域发育的不同时段具有不同的分形维数,并且与沟谷密度和地面割裂度之间存在显著的线性关系;分形维数作为流域地貌形态分形特征的量化指标为黄土高原小流域侵蚀产沙预报模型中宏观地貌形态因子的选择提供了一种新的思路。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
朱永清 李占斌 崔灵周
以流域地貌形态特征的量化方法为主题,分别从图纸描绘、数理统计、土壤侵蚀模型地貌因子、分形地貌等角度,详细论述了国内外流域地貌形态特征量化研究的现状及进展,阐明了当前流域地貌形态特征量化研究中存在的问题,并对其今后研究方向进行了初步探讨。
关键词：
地貌形态 特征量化 分形研究 流域治理
[期刊] 地理科学进展
[作者]
韩盼 余国安 侯伟鹏
冲积扇是山区河流(沟谷)出口常见的堆积地貌形态。发育成熟、稳定的冲积扇是山区生产生活的良好区域，但同时也是山洪、泥石流等灾害的潜在易发区。研究冲积扇的地貌特征及成因有助于山洪泥石流灾害合理防控和土—水资源的可持续利用，有重要的科学价值和实践意义。论文以中国藏东南帕隆藏布流域冲积扇为研究对象，结合Google Earth、遥感影像以及野外踏勘调查，统计分析区域冲积扇地貌发育特征、空间分异及主要类型和成因，并探讨气候影响下区域冲积扇变化，结果发现：(1)帕隆藏布流域冲积扇面积较坡降空间波动剧烈，干流冲积扇整体较支流冲积扇小且陡；三大支流冲积扇从上游曲宗藏布到下游易贡藏布面积中值呈增大趋势，而坡降中值呈减小趋势；扇体面积与流域面积呈弱正相关，扇体坡降与流域面积呈负相关且与流域崎岖度呈正相关，4个分析区域冲积扇与流域形态参数之间的拟合关系存在明显差异。(2)流域内洪积扇、泥石流扇和坡积扇三类扇体地貌特征差异大，且与其来源流域的联系不同，表现为泥石流扇与流域形态参数之间的拟合相关性均最强，而坡积扇的相关性很弱。(3)扇体发育受降水、物源供给、主导动力机制及主河作用等因素影响，气候变化(如升温、强降雨事件增多等)背景下，流域不断新生冲积扇且原有冲积扇规模(甚至类型)发生变化。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王瑄 陈雯静 徐璐
分形理论为复杂地貌形态的量化研究提供了新思路。基于分形基本理论及GIS技术,选择位于辽宁东部山区的泉河小流域为研究区,以1∶10000地形图为数据源,通过建立数字高程模型,应用尺度—面积法对研究区地貌分形维数进行了分析计算。研究表明:泉河小流域地貌形态在无标度区间内表现出良好的分形特征,流域地貌分形维数D=1.9539;流域地貌分形维数能够较好地表征流域复杂的地形地貌特征,分形维数作为描述流域地形地貌的综合指标对于建立小流域降雨产沙模型具有重要意义。
关键词：
DEM 分形维数 地貌形态 小流域
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
龙海峰 熊立华 万民
基于清江上游水布垭区域的数字高程模型(DEM)数据,提取出了研究区域水系、勾画了研究区域边界,并计算了研究区域地形指数分布。采用基于数字高程模型(DEM)的分布式水文模型(DDRM)来进行降雨-径流模拟。在Nash-Sutcliffe效率系数、洪峰相对误差、径流深相对误差等方面对基于DEM的分布式水文模型和三水源新安江模型进行了比较分析。结果表明:在径流深模拟方面新安江模型略好于DDRM,在洪峰流量及峰现时间方面DDRM略好于新安江模型,模拟的Nash-Sutcliffe效率系数两者相当,总体上基于DEM的分布式水文模型和三水源新安江模型模拟效果相当。基于DEM的分布式水文模型与三水源新安江模...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
杨传国 余钟波 林朝晖 郝振纯
构建大尺度分布式水文模型是当前大气水文模型耦合研究的一项重要内容。本文介绍一种根据1km DEM生成更大网格尺度DEM数据,同时可以保持流域河网信息并减缓高程、坡度等地貌参数信息量衰减速度的有效方法——ZB算法。利用该方法和常规的网格平均法生成黄河唐乃亥以上流域的5km、10km、15km和20km两套DEM数据,分别提取高程、坡度、地形指数、河网密度、主河道长度、流域面积等流域特征参数,并与1km DEM提取的上述参数进行比较,对两种方法作出评价。结果显示,随着网格尺度的增大,ZB算法获得的DEM数据可以保持河网的连续性,提取出合理的流域范围,减缓地形信息量的衰减速度。该方法满足构建大尺度分布式水文模型提取数字流域的需要。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘昌明,李道峰,田英,郝芳华,杨桂莲
本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976～1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80～90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
朱新军 王中根 夏军 于磊
流域水平衡分析是进行水资源科学评价与合理配置的基础,传统的流域水平衡分析大多是基于有限的站点观测资料和简单的集总式模型,很难适应考虑水循环空间变异性的复杂大流域水资源综合管理的需求。本文基于分布式水文模拟技术,探讨了一种能够考虑流域内部上、下游关系的水平衡分析方法。并以海河流域为例,构建分布式SWAT模型,对海河流域及水资源三级分区的水平衡状况进行分析,在此基础上探讨海河流域维持健康水平衡关系,降低流域蒸发,进行农业真实节水的必要性和有关对策。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王中根 朱新军 夏军 李建新
本文基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)构建海河流域分布式水文模型。针对海河流域的特点,对平原区河网和入海口进行合理概化,对土壤类型和土地利用方式进行重分类处理。应用1995～2002年水文气象系列资料和下垫面空间分布信息,对模型的参数进行优化和灵敏度分析,最后选取多个站点对模拟结果进行检验与分析。研究成果为SWAT模型在国内复杂大流域的应用提供了范例,也为海河流域变化环境下的水资源与水环境综合管理提供重要的水文学基础支撑。
关键词：
分布式水文模型 SWAT 海河流域
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
孙占东 黄群 Lotz Tom
流域出口径流观测序列是水文模型参数率定重要依据,不受水文站控制区域的模型应用是水文研究关注点之一。首先根据水文站观测资料建立洞庭湖流域四水控制站之上基于水文响应单元的分布式水文模型,在此基础上结合实验、同质移植和虚拟水库等方法,将分布式水文模型拓展到包含无径流站控制区域的丘陵区间和平原圩垸区,最终实现了洞庭湖全流域水文过程模拟。结果表明:在较完备土壤、地形、土地利用等空间数据支持下,通过合理的流域划分和水文响应单元定义,建立的流域分布式水文模型可以较好地在水文响应单元尺度反应降水发生后蒸散、地表径流、土壤和地下水的响应特征。而基于观测实验及基流分割等方法获取的关键水文过程特征对模型参数优化的认...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
魏孝荣 邵明安
地形条件是影响黄土高原地区土壤性质分布的主要因素,研究不同地形条件下土壤性质的分布是合理评价黄土区土壤质量状况的重要前提。论文研究了黄土高原沟壑区小流域地形条件对土壤性质剖面分布的影响,结果表明土壤硝态氮、速效磷、碱性磷酸酶和蔗糖酶为高度变异的土壤性质;pH值和过氧化氢酶为小变异土壤性质。塬面和沟道土壤pH值和过氧化氢酶活性较低,阳离子交换量较高。土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在土壤剖面随土层深度的增加逐渐降低,且均表现为塬面>梯田>坡地>沟道的趋势。不同地形条件下土壤pH值的变化由地形条件引起的土壤过程及硝态氮在土壤中的累积引起;阳离子交换量的变化由成土过程、pH值和...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王民 李占斌 崔灵周 管新建
流域地貌形态的科学量化是研究地貌学复杂问题和流域土壤侵蚀模型研究的热点问题之一。以定雨强模拟降雨作为主要驱动力,以小流域模型不同发育时段的DEM数据为基础,利用多重分形模型计算分析了小流域不同发育阶段地貌多重分形及其参数,探讨了小流域地貌不同发育阶段的多重分形特征及其表征的流域地貌意义。结果表明:在小流域地貌发育的幼年阶段,随着地貌的不断发育,地貌奇异指数分布范围△α从第2期的0.5085增至第4期的0.6716,呈增长变化趋势,平均增长幅度为16.04%,多重分形参数△f则呈现出递减趋势,降幅为29.9
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
周凯 王义民
【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。
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