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径流曲线法在黄土区小流域地表径流预测中的初步应用 总被引：8，自引：0，他引：8
径流曲线法是目前国际上预测无径流观测资料地区降水地表产流的主要模型,由于气候、水文及下垫面的差异,在黄土高原地区的应用受到限制。利用黄土高原地区3个小流域的303场降雨径流资料,针对黄土高原降雨地表径流特点优化模型中的初损率λ,并提出降雨强度修正函数,将降雨强度因子引入径流曲线法。优化后的模型效率E达到0．812,实测径流深与预测径流深的线性回归决定系数R2达到0．822。改进后的SCS．CN模型可用于黄土区小流域降雨地表产流预报,对黄土高原无资料地区侵蚀产流预报、指导水土保持工程配置和设计具有重要的理论和工程实践意义。 相似文献
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径流曲线数法在黄土高原地表径流量计算中的应用 总被引：19，自引：7，他引：19
坡面径流是土壤侵蚀发生的基本动力 ,径流量计算是定量估算水土流失和进行水土保持效益评价的关键步骤。径流曲线数法是美国农业部开发的计算地表径流量的经验模型 ,它有使用简单、有效 ,且适用于资料匮乏地区等优点。介绍了径流曲线数法的基本原理和计算方法 ,并以陕西安塞 2 5个小区的降雨径流资料 (次降雨 )为基础 ,计算了黄土高原地区不同下垫面条件下的曲线数 (CN )值大小 ,并分析研究了 CN值和各影响因子间的关系 ,对该模型在黄土高原地区使用的有效性也进行了评定。 相似文献
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基于SCS-CN模型的紫色土坡地径流预测 总被引：11，自引：6，他引：5
地表径流是引起坡面土壤侵蚀的主要动力,对降雨径流进行有效的预测,是紫色土坡地水土保持的基础。SCS-CN模型中的径流曲线数CN和初损系数λ作为主要输入参数对径流模拟精度有重要影响,但在应用于紫色土坡耕地模拟时,却很少进行坡度的调整,而坡度是影响降雨产流的重要因子。该文利用紫色土不同坡度的径流小区,选取2013年的5场降雨产流的实测数据,旨在分析紫色土坡耕地降雨产流量与地表坡度的关系,对现有的基于坡度修正的SCS-CN模型进行适用性评价,并在考虑降雨量影响的基础上对初损系数进行修正。结果表明,次降雨下径流量随坡度的增大而增大,并出现径流影响的临界坡度;经坡度修正后的模型在小降雨事件下的模拟精度较好,但强降雨条件下预测值比实测值均偏大,初损系数λ=0.2适用于紫色土坡地小降雨产流模拟,在强降雨条件下,λ值越大,模型模拟效果越好,当λ=0.3时,修正的模型在紫色土坡地径流模拟效果最理想,此时,模拟值与实测值的平均相对误差为7.42%,模型效率系数达到0.99。而基于坡度调整后的CN值对应坡度6.5°~25°依次为78.23、78.45、78.77、79.11、79.47。该研究结果可为紫色土丘陵区降雨径流预测及水土保持提供参考。 相似文献
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基于改进径流曲线数模型的北京密云坡地径流估算 总被引：4，自引：4，他引：0
密云区是北京重要的地表饮用水源地,准确模拟地表径流量,对于分析泥沙和污染物的运移十分重要。近年来,学者们运用径流曲线数(soil conservation service curve number,SCS-CN)模型计算本区地表径流量,但预报精度不理想;未考虑降雨过程和雨强对于产流过程的影响,可能是造成预报误差的重要原因。该文利用密云石匣小流域5个坡面径流小区共201场降雨产流资料,提出次产流径流曲线数计算方法,以改进SCS-CN模型并分析改进后模型模拟效果。结果表明,次产流径流曲线数与多年平均径流曲线数的比值和最大30 min降雨量与次雨量的比值之间呈显著幂函数递增关系,据此提出计算次产流径流曲线数的幂函数方程,以改进SCS-CN模型。当曲线数为0.02时,改进后模型模拟效果最好,效率系数为0.693,明显高于未改进的SCS-CN模型。改进后模型对裸地和耕地的产流模拟效果较好,但对林地的产流模拟效果不理想。今后需在深入分析产流机理的基础上,进一步提出与土壤特性有关的模型参数优化方法。 相似文献
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[目的] 模拟计算滇池西岸山洪产流量,为该区面山截洪设施的修建,减少山洪灾害和保护滇池水环境提供科学决策的依据。[方法] 基于SCS-CN产流模型,选取昆明滇池西岸山地区域2019,2020年的33场实测降雨径流数据,通过坡度结合前期影响雨量对CN值进行分级优化设定。采用穷举法对λ进行优化取值。再以2021年的19场实测降雨径流数据验证优化SCS-CN模型的模拟精度及其参数适用性。[结果] ①采用坡度及前期影响雨量分级优化得到的CN值仅适用于降雨量＜30 mm的中小型降雨;对于降雨量≥30 mm的强降雨,需根据场次降雨前5 d的降雨总量采用线性内插法对标准SCS-CN模型中AMC等级进行修改,再确定对应的坡度CN修正值。②适合滇池西岸山地区域中小型降雨和强降雨的最佳初损系数λ值分别为0.15,0.2。③经验证,中小型降雨和强降雨下的NSE值分别为0.852 2,0.797 8,模型合格率分别为93.33%和75%。[结论] 优化的SCS-CN模型用于滇池西岸山地区域＜30 mm的中小型降雨和≥30 mm的强降雨情况下的产流计算是可行的,可为该区地表径流预测及SCS-CN模型的进一步优化提供科学依据和理论参考。 相似文献
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SCS-CN模型在巢湖流域地表产流估算中的应用 总被引：2，自引：1，他引：1
降雨径流是引起土壤侵蚀的主要动力,因此预测不同降雨及下垫面条件下的径流量是土壤侵蚀预报和水土流失治理的关键。应用美国原水土保持局开发的流域水文模型SCS-CN模型对巢湖流域降雨—径流过程进行模拟。在ArcGIS 9.2软件支持下,估算2002—2006年巢湖流域地表年径流量并分析了不同土地覆被类型的产流状况。结果表明,巢湖流域地表降雨径流年际变化较大,径流量变化范围为591.323～1 557.136mm。不同土地覆被类型产流能力依次为:城镇用地>水田>未利用地>旱地>农村居民点>草地>林地>灌木林。 相似文献
7.
密云水库上游流域径流曲线模型的参数修订 总被引：5，自引：2，他引：3
为探讨同时率定CN值和初损率2个参数得到的模拟结果是否比单独率定一个参数更为理想,且在不同土地利用类型下SCS-CN模型是否均适用,选取了密云水库上游石匣小流域为研究区域,根据石匣小流域坡面试验小区2006—2010年实测降雨-径流数据和SCS-CN模型的计算公式,在0.05~0.40范围内,等间隔选取8个不同的初损率值,并利用算术平均值法反推各初损率值条件下对应的CN值,以纳什效率系数为SCS-CN模型的适用性评价参数,确定裸地、耕地、草地和林地4种不同土地利用类型下模拟效果最佳的CN值与初损率,最后对4种不同土地利用类型下的SCS-CN模型进行了适用性评价。结果表明:(1)4种不同土地利用类型条件下,当初损率为0.05时纳什效率系数值最高,分别为裸地(0.75)、耕地(0.48)、草地(-1.11)、林地(-0.24);(2)在石匣小流域内利用SCS-CN模型对该研究区域的径流值进行预测时,裸地条件下的CN1值为86,耕地条件下的CN1值为74,草地条件下的CN1值为58,林地条件下的CN1值为63,4种不同土地利用类型的初损率取值均为0.05;(3)通过同时率定2个参数可以使得SCS-CN模型的模拟效果得到一定的提高;(4)在石匣小流域内,SCS-CN模型在裸地和耕地条件下可以较好地模拟地表径流,但草地和林地条件下其模拟结果不理想。 相似文献
8.
径流曲线数法(SCS-CN模型)是估算地表径流的常用方法,可以快速评估不同地表覆盖对降水径流关系的影响。为探讨径流曲线数法在黄土高原地区人工牧草措施下的适用性,提高植被恢复对黄土高原水资源影响的理解,为黄土高原人工牧草地表径流估算提供理论参考,选取黄河水利委员会天水水土保持科学试验站罗玉沟试验场7个径流小区中73场降雨径流事件资料,采用步长法对黄土高原人工牧草标准SCS-CN模型的径流曲线数(CN)和初损率(λ)进行优化率定。结果表明:(1)人工牧草最优λ值为0.15,而对照农田为0.18;(2)不同种类牧草CN值差异不显著,约为79,对照农田CN值为81,表明美国土壤保持局推荐的CN值对黄土高原人工牧草径流计算具有适用性,但λ值需根据实际情况进行优化率定;(3)根据前期土壤湿度情况修正S值,模拟效果较为理想,修正后的SCS-CN模型适用于黄土高原半干旱人工牧草地区。 相似文献
9.
孙震 《水土保持应用技术》2018,(5)
土壤侵蚀受降雨径流作用影响显著,科学准确的对降雨径流进行分析是开展水土流失治理和综合效益评估的重要内容。SCS-CN模型因具备高效、简单等优点被广泛应用于降雨径流模拟分析中,初损率是决定SCS-CN法地表径流预测的重要参数,是影响模拟精度的关键因素。以浑南区尖山小流域为研究对象,将径流模拟结果与该流域8场降雨数据资料进行对比分析,通过对初损率的取值研究探讨了SCS-CN方法的适用性和可靠性。研究表明:模型理论初损率λ为0. 2时的径流预测效果良好,而对于尖山小流域初损率λ为0. 3时的模型效率系数明显增大,径流预测精度得到显著提高,模型预测结果与实测值保持较高的一致性,可适用于相似流域的径流预测研究。 相似文献
10.
径流曲线法（Soil Conservation Service Curve Number，SCS-CN）对前期产流条件（Antecedent Moisture Condition，AMC）的概化，导致径流预测出现相应的突然跳跃，同时还忽略了降雨历时作为重要组成部分对地表径流的影响，影响了模型径流预测的精度。密云水库是北京市地表饮用水的重要来源，对其上游流域进行降雨径流预测有着重要的生态意义和经济意义。该研究将SCS-CN模型与前期雨量和降雨历时结合，采用API（Antecedent-Precipitation Index，前期降雨指数）模拟土壤前期水分条件，并且提出了一种考虑次降雨事件中土壤前期雨量和土壤入渗量的静态渗透方程，对SCS-CN模型进行了改进。其中，潜在最大蓄水等于前期土壤水分和土壤潜在蓄水量的和，最大静态渗透速度是流域土壤水分达到蓄满时的静态渗透速度，静态渗透系数是与土壤结构、土地利用等相关的无量纲。利用2006-2010年及2014-2020年石匣流域径流小区的200次降雨径流事件监测结果，对新改进的模型与原SCS-CN模型以及两种改进的SCS-CN模型进行了校准、验证和性能比较。结果表明，4种径流模型中，该研究改进的模型表现最好，纳什效率系数为0.77，决定系数为0.79，均方根误差为3.21 mm，相比于SCS-CN模型纳什效率系数、决定系数和均方根误差分别提高了319%、97.5%和107.5%。参数敏感性分析表明，潜在最大蓄水和静态渗透系数是最敏感的两个参数，最大静态渗透速度的参数敏感性一般，初损率的参数敏感性最差。该研究改进模型在密云水库上游潮白河流域降雨径流模拟中具有一定的适用性，可为其他地区产流计算提供参考依据。 相似文献
11.
[目的]评估江西省水资源可持续利用水平,分析其主要障碍因素,为该区域水资源治理政策优化提供理论参考。[方法]以DPSIR模型为框架,构建包括29项二级指标的江西省水资源可持续利用评价指标体系,运用熵权-TOPSIS评估江西省水资源可持续利用水平变化趋势,并利用障碍度诊断法识别阻碍水资源可持续利用的主要障碍因子。[结果]江西省2011—2020年水资源可持续利用水平,除2013和2018年外,呈逐年上升趋势,2015年后水资源可持续利用平均水平(0.375 8)较2015年前(0.340 8)提高约10.15%。主要障碍因子包括废水治理设施处理能力、水资源总量、地表水调蓄能力、废水治理设施数、人均GDP等。[结论]较低经济发展与科学技术水平所导致的治理投入不足与治理效率低下问题,依然阻碍着江西省水资源可持续利用。建议水资源治理政策应从坚持“一河一策”,注重创新技术,升级产业结构,建立政策共同体等方面进行优化。 相似文献
12.
[目的]研究城市水资源的脆弱性,客观反映水资源的可持续发展能力,为建设可持续发展城市提供参考。[方法]本文把广东省21个行政市及佛山市顺德区水资源列为实证对象,从自然因素、人为因素、承载力因素3个角度建立评价指标体系;在熵权法计算影响权重的基础上利用线性加权求和法构建水资源脆弱性评价模型。[结果]广东省水资源脆弱性总体呈现较脆弱,深圳市水资源脆弱性呈现不脆弱,在22个研究对象中水资源脆弱性表现最稳定。[结论]根据广东省水资源脆弱性评价结果结合智慧城市中可持续发展的目标可知,由于产业结构、水资源利用效率较低等问题导致广东省水资源脆弱性较高,可以通过产业结构改革,建设智慧水务和利用科技水平提高水资源利用效率等方法来降低水资源脆弱性。 相似文献
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根据松嫩平原西部水资源复合系统的特征和水资源条件,建立了区域水资源可持续利用评价指标体系。应用投影寻踪技术,采用实码遗传算法优化投影指标函数,将方案多维评价指标值综合为一维投影值,根据投影值的大小实现方案的优选。研究表明,投影寻踪技术可以有效地解决权重的人为干扰,通过优化排序实现对评价结果的定量化表征。 相似文献
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基于AHP-模糊综合评价方法的泉州市水资源可持续利用评价 总被引：2，自引：0，他引：2
[目的]构建适合泉州市水资源评价的指标体系,并对泉州市水资源可持续利用进行综合评价。[方法]结合平水年内泉州市的自然、经济、社会以及水资源资料,采用层次分析法AHP(Analytic Hierarchy Process)—模糊综合评价方法。[结果]泉州市水资源可持续利用综合评价结果处于中等水平,这说明泉州市水资源可持续利用状况比较良好。[结论]AHP—模糊综合评价方法简单实用,评价结果与实际情况相符合,对泉州市以及类似地区水资源的管理有一定的参考作用。 相似文献
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水资源可持续利用评价的指标体系研究 总被引：16，自引：0，他引：16
通过分析水资源可持续利用的涵义及影响因素,建立了水资源可持续利用评从的指标体系,该体系包含了水资源的可供给性、水资源开发的技术水平和管理水平及水资源的综合效益。采用综合指数法对研究区水资源可持续状况进行了评价。 相似文献
16.
基于灰色关联法的哈尔滨市土地可持续利用评价研究 总被引：4，自引：1，他引：3
土地可持续利用是区域资源环境、经济社会可持续发展的前提和基础。以哈尔滨市市域为研究区,从资源环境协调性、经济可行性和社会可接受性三方面建立了土地可持续利用评价指标体系,运用熵值法计算指标权重,采用灰色关联法计算2001—2008年土地可持续利用水平。结果表明:2001—2008年哈尔滨市资源环境协调性、经济可行性和社会可接受性的变化态势差异显著,资源环境协调性呈大范围波动增长态势,经济可行性呈持续快速增长态势,社会可接受性在小范围内反复波动。2001—2008年间,哈尔滨市土地可持续利用水平总体呈上升态势,2001—2006年为中等可持续利用水平,2007—2008年为较高可持续利用水平。 相似文献
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不同年限有机种植与常规种植农业资源综合利用效率对比*
——以湖北省水稻种植为例 总被引：2，自引：1，他引：1
为了深入分析有机农业在资源利用方面相比于常规农业的优势及特点,本研究在综合分析已有评价指标体系的基础上,结合水稻种植的农业生产过程分析和有机农业特点,建立了适用于有机、常规水稻种植的农业资源利用效率评价指标体系,并以湖北省水稻种植为例,开展了不同年限有机种植与常规种植农业资源利用的评价调查。指标体系以气候资源、水资源、土地资源、生物资源、人工投入和资源可持续性作为评价要素,共包含18个评价指标。评价结果显示,有机种植由于较低的生物产量导致其在气候资源和土地资源上的得分普遍低于常规种植。但在水资源、生物资源、人工投入和资源可持续性评价要素上,有机种植得分明显高于常规种植。总体来看,小于3 a的有机水稻种植样本资源利用评价得分为0.867,与常规种植得分相当(0.857);但随着有机种植年限的增加,其评价得分逐渐提高(3~6 a有机种植样本评价得分为0.927),当有机种植6 a时评价得分为0.976,比常规种植得分提高14%。研究表明,有机农业在资源利用效率方面优于常规农业,但这种差异在有机种植前期并不明显,随着种植年限的不断延长有机模式在资源利用方面的优势逐步显现。 相似文献
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为了解黄河流域九省区农业水资源利用现状,明晰提高九省区农业水资源利用效率障碍因子。基于熵权Topsis模型,以黄河流域九省区为评价单元,从资源利用效率、经济效益、生态效益准则层中选取14个评价指标,构建九省区的农业水资源利用效率的综合评价指标体系,评价黄河流域九省区2004年、2009年、2014年、2019年的农业水资源利用效率,并对九省区的农业水资源利用效率进行障碍因子诊断。结果表明:(1)2004—2019年,青海、内蒙古、河南、山东的农业水资源利用效率较高,陕西、甘肃、山西的农业水资源利用效率相对较低。(2)2004—2019年,各省区的农业水资源利用效率整体提高,且九省区之间的农业水资源利用效率差异逐渐减小。(3)地均水资源占有量(A6)、人均生态环境用水量(A13)是山西、山东、河南、四川、陕西、甘肃、宁夏的主要障碍因子,人均生态环境用水量(A13)、农业水资源利用效率系数(A4)是青海的主要障碍因子,地均水资源占有量(A6)、用水的农业生产总值(A9)是内蒙古主要障碍因子。因此,九省区水资源禀赋及生态环境用水量是影响其农业水资源利用效率的主要因素。 相似文献
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福建省农业资源可持续利用综合评估方法研究 总被引：4，自引：0，他引：4
本文在分析福建省农业资源的特点和可持续利用制约因素的基础上,构建了农业资源可持续利用综合评价指标体系,该体系充分考虑了指标选取的全面性、主导性、区域性、差异性、动态性和可操作性,分别在土地资源、农业气候资源、水资源、林业资源、畜牧资源、水产资源、农村能源、生产条件、农业效益9个方面选取34个因子作为评价指标;根据评价指标因子对农业资源可持续利用的影响类型进行归类,归纳出土地利用现状指数、土壤状况指数、气候资源指数、气象灾害指数、农村能源指数、生产条件指数和效益指数,并确定每一指数的计算方法,最后将7个单项的评价指数进行加权计算,成为综合评价指数,对福建省各县农业资源可持续利用进行评估.评估结果表明,福建省80.6%的县(市)农业资源可持续利用状况达到优良等级. 相似文献