基于HMS模型的山洪灾害动态雨量预警研究——以威海市为例

摘要

我国是山洪灾害频发国家，每年因山洪灾害导致的直接经济损失非常严重，为避免山洪灾害带来的人员伤亡和财产损失，国家启动了《全国山洪灾害防治规划》项目。山东省于2013年确定了56个县（市、区），共涉及4.9万km2的山洪灾害防治区。本研究按照10～50km2划分小流域，以山东省威海市文登区为研究对象，进行山洪灾害预警研究。主要研究内容如下：
　　（1）收集研究区域内四个水文站的降雨及径流资料，并使用实测暴雨资料法和等值线图法进行设计暴雨计算，通过比较两种方法的优缺点，最终采用比较准确地暴雨实测法；在净雨分析中，通过比较降雨径相流经验关法和初损后损法，最终确定使用初损后损法；在汇流分析中，使用推理公式法、单位线法和HMS模型法综合分析。本研究主要使用传统方法对小流域进行暴雨洪水计算。
　　（2）本研究根据水文模型内嵌的产流（SCS曲线法）、汇流（SCS单位线）、基流（指数衰减法）以及河道洪水演进（马斯京根法）的计算模块，建立HMS水文模型，并对小流域的降雨径流过程进行模拟然后结合实测洪水场次资料进行率定，使用 HMS水文模型采用试算法反推汇流时间内的预警雨量。
　　（3）基于HMS水文模型建立临界预警指标，利用构建的产流、直接径流模型对流域的洪水进行模拟与预报，并根据国内相关规范对预报精度给予评价，选出适用于威海市文登区的动态预警指标。
　　最后得出威海市文登区防灾对象的预警雨量，根据预警雨量上下变化10％制定该防灾对象的准备转移和立即转移水位，并以乡镇为基本单位制定临界雨量表格。

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第一章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2 山洪灾害的危害

1.3 课题来源

1.4 研究内容

1.5 技术路线

第二章 威海市文登区山洪灾害小流域研究区概况

2.1 地理位置

2.2 社会经济状况

2.3 气候情况

2.4 地貌情况

2.5 水系情况

2.6 植被情况

2.7 历史山洪灾害情况

第三章 山洪灾害防治区小流域暴雨洪水计算方法研究

3.1 方法介绍

3.2 设计暴雨计算方法

3.3 净雨分析方法

3.4 汇流分析方法

3.5 方法对比及结论

第四章 基于HMS山洪灾害小流域水文模型

4.1 HMS模型介绍

4.2 HMS模型计算模块

4.3 HMS模型产汇流建模试算

4.4 HMS模型在小流域产汇流模拟中的应用

第五章 预警指标分析

5.1 预警时段确定

5.2 流域土壤含水量及扣损分析

5.3 临界流量计算

5.4 临界指标计算方法

5.5 预警指标综合确定

5.6 预警指标拓展

5.7 成果分析

第六章 结论

参考文献

致谢