摘要
山东省山丘区河道汛期水位暴涨暴落，是山洪灾害的易发区、多发区，极易造成人员财产损失。准确的预报其暴雨洪水过程，对山洪灾害的防御具有重大意义。本文针对山丘区小流域暴雨洪水预报问题，以雪野水库流域为研究对象，开展山丘区小流域暴雨洪水预报模型的研究与应用，分别基于API和HEC-HMS建立了流域暴雨洪水预报模型，采用10场次暴雨洪水资料进行了率定和验证，一方面是采用API模型建立预报模型；另一方面是采用HEC-HMS建立预报模型，对两种预报模型的精度进行了对比。主要内容和结论如下： （1）对雪野水库流域水文特性进行了分析，并构建了数字流域。基于研究区降雨径流资料，分析可知研究区径流的年内变化特点与降水极为相似，水量主要集中在汛期，且年内变化较大。基于DEM遥感影像，利用ArcGis软件，提取流域及相关参数并划分子流域；提取土地利用类型、土壤分布情况等，得出研究区的模型参数初值；采用泰森多边形，确定子流域内各雨量站的控制权重，为构建HEC-HMS模型奠定基础。 （2）基于API构建了雪野水库流域水文预报模型，并进行了模拟分析。产流阶段，选取46场次具有代表性的典型洪水资料，绘制P+Pa-R关系曲线；汇流阶段，考虑暴雨中心位置对洪水计算的影响，分别绘制了6条相应的经验单位线。基于API模型，选取10场次典型洪水进行产汇流过程的模拟。 （3）基于HEC-HMS构建了雪野水库流域水文预报模型，并进行了模拟分析。针对产流、汇流、基流、河道演进等4个阶段，分别采用初损后损法、Snyder单位线法、退水曲线法、马斯京根流量演算法进行计算。采用修正的Morris筛选法，进行模型参数的敏感性分析；基于选取10场次典型洪水，采用内尔德米德法结合人工调参，选取6场次典型洪水，进行模型参数的率定，最后选取4场次洪水进行验证。 （4）针对基于API、HEC-HMS建立的雪野水库流域水文预报模型进行适用性分析。根据《水文情报预报规范》，对模拟结果进行精度评定。基于API模型模拟的合格率为70%，为乙级精度，平均确定性系数为0.76，同样为乙级精度。基于HEC-HMS模型，率定期、验证期模拟的合格率均为甲级精度，平均确定性系数均为乙级精度。经分析得出结论：HEC-HMS模型的模拟结果要优于API模型，两者在雪野水库流域均具有较好的适用性。
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