山区小流域洪水过程及其模拟

在我国山洪灾害频发、严重威胁人民生命财产的背景下，对湿润山区小流域的非线性产流问题展开深入研究，不仅是当前山洪防治的重大国家需求，更是当前国际水文学研究的前沿与难点。湿润山区小流域径流的主要来源是基岩-土壤界面上暂态饱和区的壤中暴雨流，其在储水过程中具有亏缺补偿现象和泄流过程中的优先流路径连通现象，造成壤中暴雨流的非线性产流难题。这严重制约了湿润山区小流域的径流模拟预报精度，造成山洪预警的虚警和漏警，亟待突破。本书基于在湖北省官山河开展的野外原位观测，运用探地雷达勘测技术，在探明土壤深度的基础上，力求揭示壤中暴雨流的非线性产流机制，构建湿润山区小流域水文模型，提高其径流过程的模拟精度。本书不仅有利于山坡水文学的研究发展，也可为山洪灾害防治提供支撑。本书可供水利工程和山洪灾害防治领域的学生、科研人员和工程师等阅读使用。

第1章绪论
1.1山区水文模型研究进展2
1.1.1水文过程研究进展2
1.1.2流域水文模型研究进展2
1.1.3山区小流域洪水预报模型研究进展4
1.2产流机制研究进展5
1.2.1基本产流模式研究进展5
1.2.2壤中暴雨流机制研究进展6
第2章山洪形成机理19
2.1官山河流域概况20
2.2山区洪水的降雨-径流关系与产流机制22
2.2.1降雨径流相关关系概述2
2.2.2官山河流域降雨径流相关关系23
2.2.3官山河流域降雨-径流特征25
2.2.4官山河流域产流机制28
2.3径流形成的主要影响因素及测定30
2.3.1遥感反演地表温度30
2.3.2土壤含水量31
2.3.3流域蒸发量33
2.3.4植被用水量34
2.3.5观测站设计40
2.3.6观测成果44
2.3.7基于雷达的土壤深度测定50
2.4壤中暴雨流机制模型54
2.5小结56
第3章山洪模型及模拟计算57
3.1山洪模型58
3.1.1TOPMODEL58
3.1.2新安江三水源模型62
3.1.3TVGM63
3.1.4基于壤中暴雨流的山区水文模型67
3.1.5河道洪水演进模型70
3.2官山河流域山洪模拟71
3.2.1多模型模拟结果比较71
3.2.2洪灾模型模拟结果73
3.3望漠河流域山洪模拟86
3.3.1区域概况86
3.3.2多模型模拟结果比较88
3.4白沙河流域山洪模拟90
3.4.1区域概况90
3.4.2多模型模拟结果比较92
3.5官山河黄均实验流域山洪模拟94
3.6贡嘎山山洪模拟96
3.6.1区域概况96
3.6.2海螺沟山洪模拟99
3.6.3黄崩溜沟山洪模拟107
3.7小结11l
第4章基于多摞降雨数据的山洪模拟113
4.1概述114
4.2雨量站的实测降雨数据114
4.3霄达定量测量降雨数据115
4.3.1雷达数据质量控制及预处理116
4.3.2概率配对法确定Z-R关系116
4.3.3霄达定量估测降雨产品117
4.4TRMM卫星数据118
4.5多源降雨数据的比较119
4.6小结122
第5章山区小流域或灾设计洪水123
5.1山区小流域致灾设计洪水的概念124
5.1.1设计洪水的概念124
5.1.2致灾设计洪水的概念124
5.2山区小流域致灾设计洪水的内涵125
5.2.1承灾体125
5.2.2致灾表现形式125
5.2.3防洪标准126
5.2.4灾害风险的等级划分126
5.3山区小流域致灾设计洪水的基本特征127
5.3.1致灾设计洪水与设计洪水的异同127
5.3.2致灾设计洪水的尺度128
5.4山区小流域致灾设计洪水的计算方法128
5.4.1基本资料128
5.4.2传统计算方法129
5.4.3模型模拟计算方法
5.5小结131
第6章结论133
参考文献135