GIS技术在小流域地区暴雨推求设计洪水

上传者：zhangmarong
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翻新时间：2023-08-06

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GIS技术在小流域地区暴雨推求设计洪水

【摘要】广东省小流域地区暴雨推求设计洪水的方法主要是广东省综合单位线法和推理公式法。GIS技术结合DEM和土壤数据的应用为流域地理属性的提取提供了便利,进而为无资料地区设计洪水推求提供基础条件。该文以流溪河水库流域为例,采用STRM90m的DEM和国际粮农组织(FAO)1k分辨率的土壤数据,在ArcGIS9.2平台中分析计算流域地理参数,用以计算该流域地区暴雨推求设计洪水,取得较好的效果。

前言

在农田水利基本建设中 ,大量工程措施位于小流域上 ,诸如建库蓄洪、修建农田灌溉排水措施、公路和铁路桥涵建筑、城市和工矿地区的防洪工程等各方面的计算 ,都需要依据小流域设计洪水的计算结果 ,而小流域地区多属于无资料地区。目前 ,广东省综合单位线法和推理公式法是广东省内小流域设计洪水计算的主要方法 ,并发挥着积极作用 ;通过使用 1991年编制的《广东省暴雨径流查算图表》[1 ]计算方法和 1993年编制的《广东省暴雨等值线图》[2 ]可以快速地推求小流域的设计洪水。但是 ,这 2种方法涉及的参数较多 ,如何正确地获取参数 ,减少参数选取的不确定性 ,是提高设计洪水计算精度的关键问题。特别是人类活动干预少、资料严重匮乏的小流域地区的设计洪水计算 ,参数获取显得意义尤为重大。为了能验证 GIS技术在无资料地区设计洪水计算过程中发挥的作用 ,本文选取具有一定资料的流溪河水库流域进行小流域暴雨推求设计洪水的分析计算。

1 两种方法简介

1.1 广东省综合单位线法广东省综合单位线法是广东省水文局通过对纳希瞬时单位线方法的深入分析 ,吸取国内外经验并结合广东省的具体实际提出来的具有本地特色的综合单位线法。选取了广东省内集雨面积为 2130～950km2 的 50 个水文站共 639场雨洪进行资料分析与综合 ;产流分析采用初损后损法 ,全省共分 5个产流分区并给出集水面积大于和小于 100km2 的产流参数 ,初损 I0、平均后损 f24、平均损失率 f3d。由于据实测大洪水分析综合的 I0 很小 ,在推求设计洪水时 ,为简化计算 ,不扣初损 ,只扣后损 ,也不考虑通过地下径流回归至设计洪水中;汇流分析主要是采用应用于线性系统识别的最小二乘法解算经验单位线 ,综合给出分区分类的以无因次单位线 ui ～xi 表达的经验线型 ,并从实际条件出发 ,建立分区集水区域特征参数 θ=L /J1 /3与稳定的单位线滞时 m1 的关系。

1.2 推理公式法推理公式法是小流域暴雨推求设计洪水中最为常用的一种方法 ,该方法已经在广东省地区使用多年 ,积累了不少经验。全省共选用集水面积 2130～950km2 的 48个水文站共 597次实测暴雨洪水资料 ,资料使用至1983年。

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