流域下垫面变化及其对洪水径流过程影响分析方法及应用

本书以海河流域各水文类型区的典型流域为研究对象，根据水文学的基本理论，采用多种方法、多学科交叉的研究途径，研究下垫面要素变化对洪水过程的影响程度。根据海河流域土地利用、植被覆盖等下垫面资料及水文、气象和地理等资料，在海河流域水资源分区的基础上划分不同水文类型区，分析了海河流域各水系及典型流域下垫面要素变化程度；对典型流域暴雨洪水及其产汇流特征进行了趋势性和变异性分析，统计分析了变异前后下垫面变化对洪水的影响程度，建立了基于下垫面要素的产汇流模型，估算了典型流域各类下垫面要素变化对不同量级洪水的影响程度；通过还原/还现方法进行了下垫面变化影响下设计洪水修订计算，给出了下垫面变化下非一致性洪水序列频率计算方法，及非一致性洪水峰量的设计洪水联合分析计算方法，分析了非一致性对水文序列参数估计不确定性，研究了非一致性设计洪水对水库调洪和区域防洪的影响。初步探讨研究了流域下垫面变化对洪水径流过程的影响问题。

冯平，男，1964年1月生，男，博士，教授，博士导师。现任天津大学建筑工程学院副院长，水文学及水资源学科学术带头人。兼任中国水利学会水资源专业委员会委员、天津市水利学会水文专业委员会副主任。长期从事洪涝灾害分析评价理论与防治方法、流域产汇流机理与水文模拟、水资源利用与防洪风险分析等方面的研究工作。作为负责人完成了国家自然科学基金5项、高等学校博士学专项科研基金1项、天津市科学基金3项和水利部公益项目3项。此外，作为负责人还完成了60多项与水文水资源问题有关的科研项目。先后在靠前外学术刊物上发表了120余篇学术论文，其中SCI/EI检索收录论文60余篇。并获省部级科技进步1等奖1项、2等奖3项和3等奖4项。培养硕士研究生74名，博士生18名。2005获教育部新世纪很好人才支持计划资助。2006年获天津市青年科技奖。

自序
前言
第1章绪论
1.1下垫面与洪水过程
1.2海河流域概况
1.3国内外研究现状
1.4主要内容与研究方法
参考文献
第2章流域下垫面要素的识别方法
2.1概述
2.2资料搜集和野外调查
2.3土地利用／土地覆被分类
2.4土地利用分类结果及精度分析
2.5流域植被覆盖度的反演
2.6流域不透水面盖度的提取
2.7小结
参考文献
第3章水文类型分区及典型流域选择
3.1概述
3.2流域水资源分区
3.3水文类型分区
3.4土地利用变化对水文类型分区的影响
3.5典型流域选择及代表性分析
3.6小结
参考文献
第4章流域下垫面要素变化特征分析
4.1概述
4.2下垫面对洪水的影响
4.3海河流域水土保持调查分析
4.4流域土地利用变化趋势的分析方法
4.5各水系不同时期土地利用情况及其动态变化分析
4.6小结
参考文献
第5章流域暴雨洪水特征变化分析
5.1概述
5.2暴雨洪水特征指标
5.3变化特征分析方法
5.4暴雨特征变化分析
5.5洪水特征变化分析
5.6小结
参考文献
第6章流域产汇流特征的变化情况分析
6.1概述
6.2产汇流特征指标
6.3径流系数变化分析
6.4直接径流比例变化分析
6.5洪峰滞时变化分析
6.6单位线特征变化趋势分析
6.7小结
参考文献
第7章下垫面变化对洪水影响程度的统计分析
7.1概述
7.2历史流域性暴雨洪水特征统计分析
7.3暴雨洪水特征变化程度分析
7.4土地利用变化与洪水特征值变化的关系分析
7.5典型流域相似暴雨的洪水特征对比分析
7.6小结
参考文献
第8章考虑下垫面要素的分布式流域水文模型
8.1概述
8.2水文模型的基本结构
8.3流域水文模型的构建
8.4模型率定和验证
8.5小结
参考文献
第9章下垫面变化对洪水影响程度的模拟分析
9.1概述
9.2下垫面变化对不同量级洪水影响程度分析
9.3主要下垫面要素对洪水影响程度分析
9.4主要土地利用类型变化对洪水影响程度分析
9.5小结
参考文献
第10章下垫面变化影响下降雨径流演变特征可变模糊集分析
10.1概述
10.2基于可变模糊集的量变质变分析方法
10.3基于可变模糊集的水文序列变异点分析
10.4基于可变模糊集的降雨径流演变特征分析
10.5小结
参考文献
第11章下垫面变化影响下设计洪水修订计算
11.1概述
11.2基于还原／还现的非一致性水文序列频率分析
11.3下垫面条件变化的分期界定
11.4下垫面变化下的设计洪水修订
11.5洪水系列的一致性修订
11.6一致性修正后设计洪水分析计算
11.7小结
参考文献
第12章非一致性洪水序列的频率分析与计算
12.1概述
12.2“非一致性”识别方法与归因分析
12.3非一致性水文序列频率分析方法
12.4洪水序列“非一致性”分析
12.5非一致性洪水序列频率分析
12.6小结
参考文献
第13章非一致性洪水峰量的设计洪水联合分析计算
13.1概述
13.2随机事件多变量联合分布
13.3Copula函数及其多变量联合分布
13.4基于Copula函数的重现期
13.5多变量联合分布设计值及设计洪水过程线
13.6非一致性洪水序列的峰量联合分析
13.7小结
参考文献
第14章非一致性对水文序列参数估计不确定性影响
14.1概述
14.2水文序列参数估计的一般计算方法
14.3参数估计不确定性对比分析
14.4小结
参考文献
第15章下垫面变化下非一致性设计洪水对水库调洪影响
15.1概述
15.2基于非一致性混合分布法的设计洪水过程线
15.3水库调洪演算及调洪规则
15.4非一致性设计洪水对水库调洪影响分析
15.5小结
参考文献
第16章非一致性设计洪水对区域防洪的影响
16.1概述
16.2研究区域概况
16.3河道洪水演进计算
16.4基于非一致性的白洋淀入淀设计洪水过程
16.5基于非一致性设计洪水的白洋淀调洪演算
16.6小结
参考文献
第17章结论与展望
17.1主要结论
17.2展望分析