分布式水文模型EasyDHM在太湖流域山丘区的研究与应用

摘要

洪涝灾害、干旱缺水和水生态环境恶化等三大水问题是制约我国经济社会发展的重要因素。太湖流域位于长江三角洲南缘，滨江临海，地势低洼，受风暴潮和长江洪水的双重威胁。针对太湖流域“雨量充沛、洪涝频繁，地势低洼、容易成灾，太湖水位易涨难落、险情不断，经济发达、均淹不得”的防洪特点，建立太湖流域水文预报与调度系统，能够依据实时雨、水、工情信息和天气预报，在计算机上快速进行水文预报计算，以人机交互方式制定实时调度方案，进行调度方案仿真，并且具有水文预报调度数据预处理、水文调度信息查询、水文预报调度报告编制、系统管理等辅助功能，对于辅助防洪减灾、水资源调度、水污染防控等具有重大的生产实践价值和社会经济效益。
　　为探究气候变化条件下太湖流域山丘区的水文气象要素变化规律，本研究中首先要对太湖流域山丘区进行了分布式水文模拟，然后在此基础上进行洪水预报方案精度分析，以期为太湖流域防洪决策提供科学参考。
　　本文根据太湖流域山丘区的流域信息、土地利用及土壤利用类型、水文气象数据等，基于EasyDHM水文模拟平台，构建了太湖流域山丘区分布式水文模型。并在此基础上完成了典型参数分区的参数率定与验证工作，取得了较好的模拟效果，实现了该流域的分布式洪水预报方案。总体来看，基于分布式水文模型的洪水预报方案，整体达到了乙级以上预报水平，局部可以达到甲级预报水平。在五个测站的洪水预报评价中，预报精度等级达到甲级的站点有1个，剩余4个站点中，有两个站的预报合格率也达到了80％，说明分布式水文模型EasyDHM在太湖流域山区地区洪水模拟中运用良好，预报方案精度均达到或接近甲级，可用于太湖流域山丘地区的短期洪水预报。EasyDHM模型结构清晰，参数具有物理意义，适用范围广泛，实用性较强，并且得到了精度较高的模拟结果，为分布式水文模型在实际的洪水预报奠定了基础。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 分布式水文模型研究进展

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．2．3 目前研究存在的主要问题

1．3 研究内容以及主要技术路线

第二章 太湖流域概况

2．1 地理位置

2．2 地形地貌

2．3 流域水系

2．4 气象水文

2．5 社会经济概况

2．6 水利工程

2．6．1 水库概况

2．6．2 东西苕溪防洪工程

2．7 山丘区主要防洪问题

第三章 分布式水文模型EasyDHM理论与技术概论

3．1 模型特点

3．2 产汇流利用

3．2．1 产流理论

3．2．2 汇流理论

3．3 模型空间单元划分方法

3．3．1 子流域划分

3．3．2 参数分区和计算分区划分

3．3．3 水库分区划分

3．4 气象要素空间展布方法

3．5 模型参数及推求

3．5．1 地形参数

3．5．2 土壤参数

3．5．3 土地利用参数

3．5．4 汇流参数

3．5．5 模型可调参数

3．5．6 参数率定

第四章 太湖流域山丘区分布式水文模型构建

4．1 基础数据信息准备

4．1．1 DEM数据

4．1．2 数字河网水系

4．1．3 土地利用数据

4．1．4 土壤类型数据

4．1．5 水文气象数据

4．2 空间单元划分

4．3 参数率定

4．4 模型验证

第五章 EasyDHM模型在流域洪水预报中的应用

5．1 洪水预报方案

5．1．1 南渡

5．1．2 桥东村

5．1．3 瓶窑

5．1．4 棣溪

5．1．5 杭长桥

5．2 洪水预报精度评价

5．3 小结

第六章 结论与展望

6．1 论文主要工作和结论

6．2 本文的主要创新点

6．3 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的学术成果

致谢