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准确及时的洪水预报,能够减少受灾损失,提高抵抗灾害的能力。洪水预报的一个重要工具就是水文模型。分布式水文模型能够体现降雨和水文信息的空间变异性,更加接近流域的实际情况,伴随着现代化科技的不断进步,使得分布式水文模型的复杂计算得以实现。本文结合国家自然科学基金项目(编号:51079131)、国家“十二五”科技支撑计划项目专题(编号:2012BAB02B04-07)和中国气象局气候变化专项“河南省不同流域水文过程对极端降水事件的响应”(编号:CCSF-201312)研究工作,选取鲇鱼山水库流域为研究区域,建立了一个基于子流域的分布式水文模型,应用于洪水预报,为防汛决策提供科学依据。主要研究工作如下:
(1)建立鲇鱼山水库流域洪水预报分布式水文模型。将流域划分成若干子流域,利用蓄满产流理论计算出当前子流域的产流量,根据子流域间的汇流次序,采用马斯京根法演算至下一子流域的交叉口,直至计算到流域出口。
(2)研究区域选取鲇鱼山水库流域,采用建立的分布式水文模型对流域洪水过程进行模拟,并对比分析了是否考虑子流域土壤、土地利用类型情形下的洪水模拟精度。结果表明:考虑流域下垫面信息的洪水模拟精度高于不考虑下垫面信息的情况,最终洪水过程模拟良好,能够较好地反映流域的洪水变化过程,精度达到标准。
(3)将建立的分布式水文模型与新安江模型在鲇鱼山水库控制流域的应用结果进行对比分析,通过整体过程和场次洪水的各项特征值分析表明:两模型的模拟精度较为接近,但综合各指标的对比结果而言,分布式水文模型的模拟精度优于新安江模型的模拟精度。
(4)运用软件开发工具VisualBasic6.0和VisualFortran,结合ArcGIS9.3软件,开发了适用于鲇鱼山水库控制流域的洪水预报系统,洪水预报系统具备可视化、易操作、实现洪水预报的功能,为实际的洪水预报提供可靠便利。