中小河流山洪監(jiān)測與預警預測技術(shù)研究

前言
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 我國中小河流山洪災害概況
1.1.2 中小河流防洪面臨的挑戰(zhàn)
1.1.3 研究的必要性與需求分析
1.2 國內(nèi)外山洪監(jiān)測與預警技術(shù)研究進展
1.2.1 國外技術(shù)研究進展
1.2.2 國內(nèi)技術(shù)研究進展
1.3 研究目標與內(nèi)容
1.3.1 研究目標與任務
1.3.2 主要研究內(nèi)容
1.4 研究區(qū)概況
1.4.1 研究區(qū)的選擇
1.4.2 湘江洙水流域概況
1.4.3 贛江遂川江流域概況
第2章 中小河流水文站網(wǎng)布設原則與方法
2.1 概述
2.2 山洪災害監(jiān)測雨量站網(wǎng)布設原則
2.2.1 站網(wǎng)布設目的
2.2.2 設站數(shù)量原則
2.2.3 設站位置原則
2.3 中小河流水文站網(wǎng)布設方法
2.3.1 山洪災害防治區(qū)劃
2.3.2 降雨分區(qū)
2.4 遂川江流域雨量站網(wǎng)密度分析
2.4.1 遂川江流域雨量站網(wǎng)密度
2.4.2 抽站法
2.4.3 流域水文模型法
2.4.4 結(jié)果對比分析
2.5 米水流域雨量站網(wǎng)密度分析
2.6 山洪監(jiān)測站網(wǎng)布設特點
2.7 小結(jié)
第3章 中小河流山洪預警指標
3.1 概述
3.2 山洪預警指標的研究方法
3.2.1 雨量預警指標的確定方法
3.2.2 預警響應時間的確定方法
3.2.3 水位預警指標的確定
3.3 遂川江流域山洪預警指標的確定
3.3.1 遂川江流域山洪特征
3.3.2 警戒雨量和轉(zhuǎn)移雨量的確定
3.3.3 警戒水位和轉(zhuǎn)移水位的確定
3.3.4 山洪預警響應時間的確定
3.4 小結(jié)
第4章 降水空間分布和流域蒸散發(fā)估算技術(shù)
4.1 概述
4.2 雨量站監(jiān)測降水數(shù)據(jù)的空間插值方法
4.3 雷達測雨的應用實例
4.3.1 研究區(qū)概況
4.3.2 雷達測雨數(shù)據(jù)直接估測降雨分布
4.3.3 雷達測雨數(shù)據(jù)校正
4.3.4 基于分布式水文模型的雷達數(shù)據(jù)產(chǎn)品適用性評價
4.4 蒸散發(fā)的遙感監(jiān)測方法研究
4.4.1 單層蒸散發(fā)模型
4.4.2 蒸發(fā)模型中的地表植被參數(shù)化方案
4.5 小結(jié)
第5章 數(shù)字高程模型生成數(shù)字流域技術(shù)
5.1 概述
5.2 基于快速排序的分級填洼算法
5.2.1 M&V算法原理及實現(xiàn)偽碼
5.2.2 快速排序?qū)崿F(xiàn)分級填洼
5.3 流向及集水面積確定
5.4 基于“藍線”的集水面積閾值確定
5.4.1 集水面積閾值的概念
5.4.2 “藍線”處理
5.4.3 河網(wǎng)密度推求閾值
5.4.4 流域?qū)挾确植纪魄箝撝?br />5.4.5 水系分形推求閾值
5.4.6 根據(jù)閾值提取水系
5.5 數(shù)字水系尺度轉(zhuǎn)換
5.5.1 尺度轉(zhuǎn)換的必要性分析
5.5.2 最大集水面積出流小柵格
5.5.3 河網(wǎng)柵格流向聚集
5.5.4 坡地柵格流向聚集
5.5.5 柵格流向修正
5.6 小結(jié)
第6章 以水文學理論為基礎(chǔ)的分布式水文模擬技術(shù)——XIN3GRID
6.1 概述
6.2 XIN3GRID模型的建立
6.2.1 模型構(gòu)建流程
6.2.2 降水空間插值
6.2.3 產(chǎn)流計算
6.2.4 匯流計算
6.3 模型參數(shù)及其率定方法
6.3.1 模型參數(shù)
6.3.2 參數(shù)率定方法
6.4 模型在山洪預報中的應用
6.4.1 應用流域的資料情況
6.4.2 模型率定與驗證
6.4.3 精度評定與誤差分析
6.4.4 結(jié)果與討論
6.5 模型的參數(shù)地區(qū)綜合
6.5.1 無資料流域水文預報概述
6.5.2 區(qū)域化流量歷時曲線
6.5.3 以FDC為目標實現(xiàn)模型參數(shù)區(qū)域化
6.6 小結(jié)
第7章 基于水文物理機制的分布式水文模擬技術(shù)——GBHM
7.1 概述
7.2 GBHM的原理與結(jié)構(gòu)
7.2.1 GBHM的結(jié)構(gòu)
7.2.2 坡面產(chǎn)匯流計算
7.2.3 河道匯流計算
7.3 模型參數(shù)與確定方法
7.3.1 模型參數(shù)與參數(shù)確定方法
7.3.2 模型的參數(shù)識別與地區(qū)綜合
7.4 GBHM在山洪預報中的應用
7.4.1 應用流域概況和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息處理
7.4.2 模型估算與模型校驗
7.4.3 精度評定與誤差分析
7.5 小結(jié)
第8章 基于地貌單位線的山洪經(jīng)驗預報方法
8.1 概述
8.2 地貌單位線簡介
8.3 基于地貌單位線的遂川江流域山洪預報方法
8.3.1 采用的地貌單位線方法
8.3.2 面積函數(shù)的推求
8.3.3 地貌單位線推求
8.3.4 凈雨過程推求
8.3.5 洪水過程推求
8.4 小結(jié)
第9章 中小河流山洪預警預報原型系統(tǒng)
9.1 概述
9.2 總體結(jié)構(gòu)與設計
9.2.1 總體結(jié)構(gòu)
9.2.2 功能設計
9.2.3 接口設計
9.2.4 數(shù)據(jù)庫設計
9.3 中小河流山洪預報原型系統(tǒng)
9.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
9.3.2 系統(tǒng)功能
9.3.3 關(guān)鍵技術(shù)
9.4 中小河流山洪預警原型系統(tǒng)
9.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
9.4.2 系統(tǒng)功能
9.4.3 關(guān)鍵技術(shù)
9.5 中小河流山洪預警預報原型系統(tǒng)的應用
9.5.1 在遂川江流域的應用情況
9.5.2 在米水流域的應用情況
9.6 小結(jié)
第10章 成果總結(jié)與有關(guān)建議
10.1 成果總結(jié)
10.1.1 中小河流水文站網(wǎng)布設方法
10.1.2 數(shù)字高程模型生成數(shù)字流域技術(shù)
10.1.3 降雨和蒸散發(fā)能力的時空分布估算技術(shù)研究
10.1.4 基于水文物理機制的分布式水文模擬技術(shù)研究
10.1.5 水文模型的參數(shù)識別和參數(shù)地區(qū)綜合
10.1.6 中小河流山洪預警指標研究
10.1.7 中小河流山洪預警預測原型系統(tǒng)
10.2 有關(guān)建議
參考文獻
附錄1 GBHM模型用戶指南
附錄2 XIN3GRID用戶建模指南
附表不同初始土壤飽和度條件下的臨界雨量表
彩圖