本篇文档标题为“长江上游径流趋势分析及分布式小时模型应用”,是一篇关于水利领域研究的科技论文,内容涉及利用统计分析方法对长江上游流域的径流量进行趋势分析,并提出了一个基于地理信息系统(GIS)和数字高程模型(DEM)的分布式小时水量平衡模型,用于模拟洪水过程,并对其进行精度验证。以下内容将围绕该论文的核心知识点展开详细阐述。 1. 长江上游流域的径流变化趋势 在文档中,作者侯保俭和王渺林以长江上游六个主要控制测站的实测径流数据为基础,运用Kendall秩次相关法对径流趋势进行了分析。Kendall秩次相关法是一种非参数统计检验方法,用于分析两个变量之间是否存在单调的关联关系。在长江上游流域的分析中,研究发现除金沙江屏山站全年径流和乌江武隆站汛期径流有所增加外,其他测站的径流量均呈现不同程度的减少趋势。特别是嘉陵江北碚站、岷江高场站和沱江富顺站的径流量显著减少,而长江上游干流控制站寸滩站的径流量则微弱减少。这一发现有助于了解长江上游流域的水文变化特征,对水资源管理和防洪减灾具有重要的参考意义。 2. 分布式小时水量平衡模型 为了更精确地模拟和预测径流变化,作者结合GIS和DEM数据建立了分布式小时水量平衡模型。分布式水文模型基于流域水文过程的物理机理,将流域划分成较小的单元格,在每个单元格内计算水文响应,再根据流域的地形和地貌条件进行综合分析,从而实现对流域径流变化的精细模拟。 模型的建立及应用是在寸滩站1981年的特大洪水过程中进行的模拟实验,结果显示模型具有较高的精度。效率系数、相关系数和水量平衡系数是评价模型性能的重要指标,本研究中模型的效率系数达到0.982,相关系数达到0.955,水量平衡系数为1.001,显示了模型在模拟洪水过程中的高效率和准确性。此外,模型在其他年份的模拟效率系数均在0.85以上,水量平衡误差在5%以内,实测流量与模拟流量吻合较好,这证明了模型的稳定性和可靠性。 3. 长江上游流域的地理特征及洪水来源 长江上游流域的集水总面积大约为100万平方公里。由于地形、大气环流和水汽形成条件的限制,长江源头至金沙江之间约40多万平方公里的范围内一般不会产生集中暴雨。长江中上游洪水主要来源于金沙江以下区间约50多万平方公里的山区盆地所产生的暴雨。这些区域大多属于山区地形,地势崎岖,河网密布,一旦遭遇集中降雨,极易形成山洪。因此,准确预测和模拟这些区域的径流和洪水对于长江上游及整个长江流域的防洪、水资源调度和利用具有极其重要的意义。 4. 科技创新与资源管理 文档还体现了科技创新在资源管理中的重要性。通过对径流变化趋势的分析和分布式模型的应用,可以更好地理解和预测河流径流量的变化,为水资源的科学管理提供支持。在防洪方面,能够更准确地预测洪水的发生和发展,对洪水预警和灾害防范具有重要作用。同时,水资源的合理规划和调度可以提高水资源的利用效率,减缓或避免水资源短缺带来的影响。 这篇论文深入分析了长江上游流域的径流变化趋势,并提出了创新的分布式小时水量平衡模型,用于模拟特大洪水过程,该模型经过验证具有较高的精度和实用性。研究结果不仅为长江上游的水资源管理和防洪减灾提供了重要的参考,还展示了现代信息技术在水利领域应用的广阔前景。
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