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基于霍顿下渗能力曲线的流域产流计算研究 被引量:14
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作者 黄膺翰 周青 《人民长江》 北大核心 2014年第5期16-18,23,共4页
以霍顿下渗能力曲线为基础,根据产流机理,对影响流域产流的降雨强度、土壤含水量、下垫面性质等重要因子进行分析,推导出土壤含水量与土壤下渗能力和地下径流入渗率的曲线方程,进而推导出了一种以流域最大蓄水量、稳定下渗率、初始下渗... 以霍顿下渗能力曲线为基础,根据产流机理,对影响流域产流的降雨强度、土壤含水量、下垫面性质等重要因子进行分析,推导出土壤含水量与土壤下渗能力和地下径流入渗率的曲线方程,进而推导出了一种以流域最大蓄水量、稳定下渗率、初始下渗率3个参数为基础的流域产流计算方法。用算例对该算法进行了检验。结果表明,此方法具有一定的物理基础,符合产流基本规律,计算精度高,可为流域产流计算提供一种新的思路。 展开更多
关键词 霍顿下渗能力曲线 流域产流 土壤含水量 土壤下渗能力 地下径流
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基于霍顿下渗能力曲线的流域产汇流计算 被引量:1
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作者 金双彦 蒋昕晖 《水资源研究》 2017年第4期317-323,共7页
选择黄河中游山陕区间右岸的一级支流佳芦河为研究对象,采用入黄水文站申家湾1978~2014年的洪水资料,以霍顿下渗能力曲线为基础,结合ArcGIS,分析下渗能力,建立产汇流模型,并进行历史典型洪水模拟。用流域实测降雨量、径流量及前期影响... 选择黄河中游山陕区间右岸的一级支流佳芦河为研究对象,采用入黄水文站申家湾1978~2014年的洪水资料,以霍顿下渗能力曲线为基础,结合ArcGIS,分析下渗能力,建立产汇流模型,并进行历史典型洪水模拟。用流域实测降雨量、径流量及前期影响雨量等资料,分析佳芦河下渗能力,建立f^W_0~F_t关系,计算出佳芦河流域稳定下渗率为3.1 mm/h。产汇流模块由蒸散发、产流、坡面汇流和河道汇流共四部分组成,分别采用瞬时单位线法和马斯京根法研究坡面汇流和河道汇流,求出产汇流参数。用率定的产汇流参数对典型洪水进行模拟,模拟效果较好,平均洪峰相对误差约为8.3%,洪峰误差均在预报允许范围之内,平均峰现误差约为0.05小时,平均确定性系数为0.77。 展开更多
关键词 下渗能力 产汇流模型 马斯京根法 洪水模拟 佳芦河
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盐渍土水分下渗能力及水盐动态运移试验 被引量:7
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作者 孙晓庆 卞建民 +2 位作者 赵玉红 杨平 孟修敬 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第2期12-17,共6页
为探究盐渍化土壤水分下渗规律、水分下渗能力及水盐动态运移过程,设计了土壤剖面分层定水头供水及土壤剖面变水头供水下渗实验。测定不同层位土壤水分下渗率、含水率、孔隙水溶液电导率及土壤体电导率等参数,进行入渗条件下水盐动态运... 为探究盐渍化土壤水分下渗规律、水分下渗能力及水盐动态运移过程,设计了土壤剖面分层定水头供水及土壤剖面变水头供水下渗实验。测定不同层位土壤水分下渗率、含水率、孔隙水溶液电导率及土壤体电导率等参数,进行入渗条件下水盐动态运移规律分析。试验结果表明:盐渍化土水分下渗规律可由积水入渗Kostiakov模型进行刻画;浅层0~40 cm土壤相对于深层40~60 cm土壤具有较强的拦截和贮存入渗水分能力;盐渍化土壤盐分变动带位于浅层0~40 cm,且20~40 cm深度的土壤盐分波动幅度较大,深层40~60 cm土壤孔隙水溶液盐分向下运移的通量与土壤体盐分对其的补充量达到动态平衡,水分下渗过程中深层土壤孔隙水盐分含量相对平稳。实验结果为盐渍土的防治提供参考。 展开更多
关键词 下渗实验 盐渍土 下渗规律 下渗能力 水盐动态
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干旱半干旱地区降雨下渗过程的若干问题探讨 被引量:2
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作者 胡彩虹 张文华 +1 位作者 林凯荣 雒征 《水电能源科学》 2004年第4期8-11,共4页
通过对Horton、Philip下渗能力曲线的讨论以及王家沟流域不同地类下渗试验的应用比较分析,表明Horton下渗能力曲线比Philip下渗能力曲线具有更明确的物理意义。但由于它们都是把下渗的出现作为地表饱和的结果以及由于流域上下渗分布的... 通过对Horton、Philip下渗能力曲线的讨论以及王家沟流域不同地类下渗试验的应用比较分析,表明Horton下渗能力曲线比Philip下渗能力曲线具有更明确的物理意义。但由于它们都是把下渗的出现作为地表饱和的结果以及由于流域上下渗分布的不均匀性,因此不能把它们直接应用于流域的产流计算。总结分析了目前对降雨下渗过程的研究,认为加强对降雨下渗规律的认识,将降雨下渗与土壤水分运动的动态变化过程结合起来研究,可以为流域径流形成机理的认识和流域水文模型的建立奠定基础。 展开更多
关键词 下渗能力曲线 降雨强度 下渗强度 综述
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河北雨洪模型中下渗公式的一种改进方法 被引量:5
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作者 孔凡哲 程双虎 +1 位作者 胡春歧 马存湖 《水文》 CSCD 北大核心 2016年第3期11-16,共6页
下渗强度的计算是干旱半干旱地区超渗产流计算的关键环节。河北雨洪模型中的流域下渗强度计算公式由两部分组成,一部分为由张力引起的下渗强度,另一部分为由重力引起的下渗强度(稳定下渗能力)。计算以上两部分下渗强度时,公式所用的雨... 下渗强度的计算是干旱半干旱地区超渗产流计算的关键环节。河北雨洪模型中的流域下渗强度计算公式由两部分组成,一部分为由张力引起的下渗强度,另一部分为由重力引起的下渗强度(稳定下渗能力)。计算以上两部分下渗强度时,公式所用的雨量有重复,致使总下渗强度普遍偏大,从而导致模型模拟的洪水过程的洪量及洪峰偏小。提出一个改进的流域下渗强度计算公式,计算张力引起的下渗时所用雨强为总雨强与稳定下渗能力的差值。利用改进前后的计算公式,分别对2mm/h到10mm/h雨强及0mm到140mm表层土湿条件下的下渗强度进行计算,并对结果进行对比分析。大阁流域的实例应用结果表明,改进后的下渗强度计算公式,对模拟洪水过程的洪量和洪峰流量的增加效果明显,增加值分别为实测值的14.14%和10.08%。 展开更多
关键词 河北雨洪模型 降雨强度 下渗强度 稳定下渗能力 下渗公式
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超渗地面径流计算方法的归纳 被引量:2
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作者 张智超 闫丹丹 钟金鸣 《工程技术研究》 2017年第8期79-80,共2页
水文学实际上就是要解决降雨之后发生了什么的一门学科。自然条件下,由于流域所处的气候条件和下垫面条件并非单一,因此不同地方存在不同的产流特征。包气带结构的复杂性和降雨特性的多变性,很少见到一种包气带只有一种产流机制的情况... 水文学实际上就是要解决降雨之后发生了什么的一门学科。自然条件下,由于流域所处的气候条件和下垫面条件并非单一,因此不同地方存在不同的产流特征。包气带结构的复杂性和降雨特性的多变性,很少见到一种包气带只有一种产流机制的情况。目前揭露出来的基本产流机制是超渗地面径流产流机制、地下水径流产流机制、壤中水径流产流机制和饱和地面径流产流机制等四种。文章针对超渗地面径流产流量的计算进行了归纳和总结。 展开更多
关键词 地面径流产流机制 列表法 图解法 初损后损法 下渗能力面积分配法
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低渗透性土壤地区下凹式绿地的改良方法及效果 被引量:1
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作者 蔡晓霜 翟洪艳 赵俊 《给水排水》 CSCD 北大核心 2020年第S01期696-701,707,共7页
研究了在不同的砂土比、土壤基质厚度、植物、干旱期条件下,改良后的下凹式绿地对雨水的下渗能力及雨水中污染物的削减效果,以及增加沸石填料对污染物削减效果的影响。结果表明:砂子可以有效提高低渗透性土壤的渗透能力,随着砂土比的降... 研究了在不同的砂土比、土壤基质厚度、植物、干旱期条件下,改良后的下凹式绿地对雨水的下渗能力及雨水中污染物的削减效果,以及增加沸石填料对污染物削减效果的影响。结果表明:砂子可以有效提高低渗透性土壤的渗透能力,随着砂土比的降低和土壤基质厚度的增大,下凹式绿地的下渗能力逐渐变差。不同砂土比对COD、氨氮的去除能力影响不大,COD平均削减率都大于80%,氨氮的去除率都低于40%。增加土壤厚度容易造成出水浊度、COD的提高。经过改良土壤基质层砂土比和厚度的下凹式绿地对氨氮的去除效果不好,增加5cm厚的沸石填料后氨氮的削减率提高了13.6%。植物有利于下凹式绿地的雨水下渗和对污染物的削减,早熟禾比麦冬更有利于下渗,早熟禾对浊度、氨氮以及总氮削减效果较好,麦冬对COD的削减效果较好。干旱期时间加长,浊度的削减效果逐渐提高,但COD和氨氮的去除能力逐渐降低。所有条件下下凹式绿地对总磷的去除率都能达到99%以上。 展开更多
关键词 下凹式绿地 下渗能力 降雨径流污染物 透性土壤 低影响开发
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黄河流域1961—2012年蒸散发时空变化特征及影响因素分析 被引量:33
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作者 童瑞 杨肖丽 +2 位作者 任立良 刘懿 马明卫 《水资源保护》 CAS CSCD 2015年第3期16-21,共6页
基于黄河流域1 500个0.25°×0.25°网格,应用可变下渗能力模型VIC-3L计算1961—2012年黄河流域水文过程,获得日尺度的实际蒸散发量和潜在蒸散发量数据。运用Mann-Kendall趋势检验方法和Budyko水分能量平衡公式,分析了实际... 基于黄河流域1 500个0.25°×0.25°网格,应用可变下渗能力模型VIC-3L计算1961—2012年黄河流域水文过程,获得日尺度的实际蒸散发量和潜在蒸散发量数据。运用Mann-Kendall趋势检验方法和Budyko水分能量平衡公式,分析了实际蒸散发量、潜在蒸散发量、蒸散发率和干燥指数的时空变化趋势及蒸散发受水分能量供应条件限制情况。结果表明:总体上实际蒸散发量和潜在蒸散发量呈减小趋势,其中潜在蒸散发量减小趋势显著,但在流域不同区域的增减趋势不同;蒸散发率和干燥指数的变化不明显;黄河流域上游蒸散发主要受能量供应条件限制影响,而中下游受水量供应条件限制影响较大。 展开更多
关键词 水文过程 蒸散发 干燥指数 可变下渗能力模型 Budyko 水分能量平衡公式 Mann-Kendall趋势检验法 黄河流域
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格林-安普特降雨径流模型改进及初步应用 被引量:14
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作者 李致家 霍文博 张珂 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期385-391,共7页
将基于土壤及降雨资料计算得出的具有物理基础的下渗能力分布曲线引入格林-安普特降雨径流模型,选择中国和美国2个半干旱流域作为研究区域,将改进后的格林-安普特模型与原模型及新安江模型进行模拟对比,研究改进后模型的应用效果及其在... 将基于土壤及降雨资料计算得出的具有物理基础的下渗能力分布曲线引入格林-安普特降雨径流模型,选择中国和美国2个半干旱流域作为研究区域,将改进后的格林-安普特模型与原模型及新安江模型进行模拟对比,研究改进后模型的应用效果及其在半干旱地区的适用性。结果表明:在2个半干旱流域,改进格林-安普特模型模拟结果均好于原始格林-安普特模型及新安江模型;增加的具有物理基础的下渗能力分布曲线能够更好地反映流域内各位置下渗能力随降雨和时间变化的特点,更加精确地计算出流域内下渗量及产流量;半干旱地区洪水多由短时强降雨引起,产流主要以超渗地面径流为主,降雨观测精度和降雨强度对模型模拟精度影响较大;改进格林-安普特降雨径流模型能够在半干旱地区洪水预报中发挥作用。 展开更多
关键词 格林-安普特模型 降雨径流 下渗能力分布曲线 新安江模型 半干旱流域 产流模型 洪水预报 志丹流域 Walnut Gulch流域
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一种新的概念性水文模型及其应用研究 被引量:4
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作者 王蕊 夏军 张文华 《水文》 CSCD 北大核心 2009年第2期1-6,共6页
传统的概念性水文模型描述降雨径流过程时做了很多简化,因此在实际应用中也存在许多不足之处。张文华对传统的产汇流模型做出了一些改进:将霍顿下渗能力曲线与实际的下渗曲线的有机联系在一起,建立了考虑前期土壤含水量和变雨强的产流... 传统的概念性水文模型描述降雨径流过程时做了很多简化,因此在实际应用中也存在许多不足之处。张文华对传统的产汇流模型做出了一些改进:将霍顿下渗能力曲线与实际的下渗曲线的有机联系在一起,建立了考虑前期土壤含水量和变雨强的产流计算方法;地下汇流计算增加考虑了地下径流量在进入含水层前的填蓄过程;地表汇流计算将等流时线法与单位线法有机地结合起来,从而同时考虑了下垫面的调蓄和推移作用;河道汇流采用非线性化的槽蓄方程进行演算。本文将张文华提出的一系列产汇流计算方法进行耦合,组成了一种新的概念性水文模型。模型主要由公式推导所得,物理机制较强,在长江中游龙河流域应用时峰现时差为2.5小时,确定性系数为76.6%,结果表明模型比较可靠。 展开更多
关键词 概念性水文模型 霍顿下渗能力曲线 流域分块移滞汇流法 非线性槽蓄方程
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基于ArcGIS的黄河府谷至吴堡未控区洪水模拟 被引量:1
11
作者 金双彦 颜亦琪 蒋昕晖 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第8期5-9,14,共6页
选取黄河中游清凉寺沟和佳芦河为典型支流,采用1980—2013年的历史洪水资料,基于霍顿下渗能力曲线建立产汇流模型,率定出产汇流参数,供府谷—吴堡未控区借鉴使用;基于ArcGIS将府谷—吴堡未控区划分为20个单元,分析各单元马斯京根法参数... 选取黄河中游清凉寺沟和佳芦河为典型支流,采用1980—2013年的历史洪水资料,基于霍顿下渗能力曲线建立产汇流模型,率定出产汇流参数,供府谷—吴堡未控区借鉴使用;基于ArcGIS将府谷—吴堡未控区划分为20个单元,分析各单元马斯京根法参数,对该未控区历史典型洪水进行模拟。结果表明:模拟效果较好,平均峰现误差为-0.4 h,洪峰误差均在预报允许范围之内,确定性系数为0.66。 展开更多
关键词 府吴未控区 典型支流 产汇流模型 下渗能力 洪水模拟 ARCGIS 黄河中游
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基于地形指数的混合产流关键土壤变量空间离散方法及其空间尺度效应
12
作者 王维 刘佳 +2 位作者 王洋 胡春歧 李传哲 《水文》 CSCD 北大核心 2021年第4期13-20,共8页
下垫面作为产流过程发生的载体,其空间异质性表达会极大的制约流域水文模型的模拟效果。河北雨洪模型作为我国北方半湿润半干旱地区混合产流的代表性流域水文模型,对关键土壤变量的处理方法(即以土壤蓄水容量和下渗能力分布曲线概化流... 下垫面作为产流过程发生的载体,其空间异质性表达会极大的制约流域水文模型的模拟效果。河北雨洪模型作为我国北方半湿润半干旱地区混合产流的代表性流域水文模型,对关键土壤变量的处理方法(即以土壤蓄水容量和下渗能力分布曲线概化流域分布的空间异质性),使其难以发展为基于网格的概念性分布式模型。研究基于TOPMODEL中的地形指数概念,提出了一种实现土壤蓄水容量与下渗能力在空间网格上的离散方法,并进一步探讨在中小流域不同空间网格尺度下的洪水模拟表现。结果表明,采用该混合产流结构可以较好的再现历史典型洪水,但随着空间分辨率的降低,关键土壤变量的空间离散效果及最终的径流模拟结果可能会存在失真情况,需要依据流域面积进一步确定分布式模型的最佳空间尺度。研究为概念性水文模型产流结构移植以及混合产流关键土壤变量的空间合理表达提供了新的思路。 展开更多
关键词 混合产流 空间离散 空间尺度效应 河北雨洪模型 概念性分布式 地形指数 土壤下渗能力 土壤蓄水容量
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Field-Scale Contaminant Transport Through Soils:Current Understanding and Open Questions 被引量:1
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作者 ZHANGJIABAO K.ROTH 《Pedosphere》 SCIE CAS CSCD 1999年第4期339-350,共12页
Agro-chemical transport processes at different scales are discussed and relevant opening questions areidentified by literature review to make some suggestions concerning the improvement of research methods forfield sc... Agro-chemical transport processes at different scales are discussed and relevant opening questions areidentified by literature review to make some suggestions concerning the improvement of research methods forfield scale solute transport by aid of evaluation of existing models, and examining transport behaviors of solutein vadose zones on different scales. The results indicate that present research progress and understanding onfield scale solute transport have not yet been enough to guarantee the use of our models for the management offield solute movement. Much more research work needs to be done, particularly, in aspects of high resolutionof spatial structures relevant to the hydraulic and transport properties, explicit numerical simulation of actualstructure on field scale and field measurement corroborated with model development. 展开更多
关键词 contaminant transport field scale modeling
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流域产流分析及计算 被引量:26
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作者 芮孝芳 宫兴龙 +1 位作者 张超 刘万贵 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期146-150,共5页
根据Horton和Dunne提出的产流条件,探讨了流域产流机理,发展了"蓄满产流"和"超渗产流"两种流域产流模式的科学内涵。论述了影响流域产流量的因子。指出这两种流域产流模式在自然界具有较好的普适性,已成为构建流域... 根据Horton和Dunne提出的产流条件,探讨了流域产流机理,发展了"蓄满产流"和"超渗产流"两种流域产流模式的科学内涵。论述了影响流域产流量的因子。指出这两种流域产流模式在自然界具有较好的普适性,已成为构建流域水文模型中产流量计算模块的重要依据。流域蓄水容量曲线和下渗能力面积分配曲线只能考虑降雨空间分布均匀时下垫面因子空间分布不均匀对流域产流量的影响。随着雷达测雨、卫星遥感测雨技术的日趋成熟和GIS技术的应用,可以期望网格法成为考虑降雨和下垫面因子空间分布不均匀对流域产流量影响的更直接、更合理的方法。 展开更多
关键词 水文学 流域产流机理 流域蓄水容量曲线 下渗能力面积分配曲线 网格法
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