基于雨型种群的山洪灾害临界雨量阈值空间研究

针对山洪灾害临界雨量单一值预警预报精度偏低问题,将雨型不确定性纳入考虑范围之内,依据基因变异原理,提出了种群雨型生成方法,并将HEC-HMS模型引入到临界雨量计算模型,计算了新县流域6 h临界雨量阈值空间,绘制了R-G-H临界雨量预警图,从概念-物理机制-分析判断-发布预警对山洪预警工作进行了系统梳理。结果表明:研究区G_(P,6)雨型种群对应临界雨量阈值空间为84～161 mm,最大变幅为91.7%;随着主变异基因位置g_r的后移,临界雨量呈现出逐渐减小趋势;G_5雨型集不易控制,致灾情景多变,临界雨量最大变幅为24.5%;在P_a=0.2W_m、P_a=0.5W_m、P_a=0.8W_m时,研究区6 h临界雨量阈值空间分别为100～161 mm、96～145 mm、84～121 mm。通过对成灾情景的识别,选择合理阈值发布预警信息,可有效提高山洪灾害预警精度。     

兴城市山洪灾害预警指标分析

山洪灾害预警指标包括雨量预警指标与水位预警指标两类,兴城市山洪灾害重点防治区域大都为小流域无资料地区,主要采用雨量预警指标。文中首先根据小流域集雨面积大小、降雨强度、流域形状等因素对预警时段进行确定,然后通过水位流量反推法计算临界雨量,最后做出合理性分析。     

基于流域模型法确定官沟河流域山洪灾害临界雨量

针对我国大部分地区缺少长期实测洪水资料,无法有效预防山洪灾害发生的问题。以山西省晋中市平遥县官沟河上七洞村所在的小流域为例,详细阐述如何依据《山西省水文手册》计算设计暴雨和设计洪水,利用HEC-RAS软件推求水面线,并应用流域模型法反推危险区临界雨量,确定准备转移和立即转移雨量预警指标,为我国其他山区小流域的预警指标分析提供借鉴。     

基于ＧＩＳ的小流域山洪灾害临界雨量研究

以甘肃省成县小流域为例,在获得ＤＥＭ数据的基础上,运用ＡｒｃＧＩＳ软件提取叠加该县小流域 的水文、地形地貌等信息,按照水文水力学原理构建计算模型,对成县小流域山洪灾害临界雨量进行了 研究,计算并绘制了全县118个小流域1ｈ、3ｈ预警时段对应的临界雨量分布图。研究结果表明,同一流 域土壤含水率越高,发生山洪灾害的临界雨量越小,而预警时段越长,临界雨量也越大,成县山洪灾害多 发于各河沟源头区。通过利用水文水力学方法分析计算不同土壤含水率条件下的临界雨量,成果合理, 精度较高,能更好的指导山丘区山洪灾害预警工作。     

综合动态阈值在山洪灾害预警指标复核中的应用

目前山区小流域山洪灾害临界雨量计算受到诸多因素影响,受现实条件制约,山丘区小流域缺乏精准的实测资料,无法用实测值直接验证预警指标合理性。本文以广东省某山区小流域为对象,依据《山洪灾害预警指标检验复核技术要求(试行)》中推荐的技术方法,结合新发洪水降雨资料对调查评价中的雨量预警指标进行检验复核,并采用新安江模型和SCS模型构建综合动态阈值,对复核的雨量预警指标进行验证。     

无资料地区小流域临界雨量指标确定研究

在对比分析临界雨量预警指标常用计算方法优缺点的基础上,针对小流域无资料地区,提出以水文水力学为基础,基于24 h设计暴雨的水位流量反推法和基于有效降雨的降雨径流关系曲线插值法综合确定临界雨量预警指标浮动区间的方法,并提出预警时段临界指标系数概念,直观地反映各预警时段山洪灾害的易发程度,为山洪灾害防治工作提供指导依据。经肃州区西沟村5组实例验证表明,研究方法合理可靠,为无资料地区小流域的临界雨量预警指标计算提供了一种新思路。     

小流域山洪灾害雨量预警指标分析研究

针对小流域山洪灾害具有突发性,预测预警难度较大问题,而临界雨量又是诊断山洪灾害是否发生,并及时采取相应预防措施的关键性指标。结合山洪防治区实际情况,以太岳山中部地区某小流域为研究区,根据山洪灾害分析评价技术要求,计算设计暴雨及设计洪水,利用HEC-RAS软件推求水面线,并用流域模型法对临界雨量预警指标进行了分析和计算,初步确定了准备转移和立即转移的预警指标,为当地山洪灾害防治工作提供了一定的依据。     

山洪灾害评价方法研究

山洪灾害评价是实施山洪灾害防治的重要理论基础。以山西省兴县张家坪村为例进行山洪灾害评价方法研究。主要改进了山洪灾害评价的计算方法,其中河道纵横断面资料由实测而得,设计洪水分别采用流域模型法、推理公式法、经验公式法3种方法计算,并优选出流域模型法,采用洪峰流量反推临界雨量进行雨量预警。推算出的临界雨量与实际降雨量进行比较,证实了研究方法的合理性。研究成果对于无历史资料地区山洪灾害评价具有一定的指导意义。     

基于临界雨量的山洪灾害预警技术试验研究

为研究适用的山洪灾害预报预警技术,选定湖南临湘市为试验区,应用统计分析法拟定试验区各预警分区的临界雨量值,并采用当前国内外最新的定量降雨预报技术,引入WRF数值预报模式开展了定量降雨预报。在综合考虑试验区临界雨量、实测雨量和预报雨量基础上,提出了针对山洪灾害的三级预警技术应用方案（“内部告警”、“准备转移”及“立即转移”）。2014年汛期（5~9月）对该方案进行了实时试验。试验结果表明,该时段并未出现符合山洪预警条件的现象,与实际灾害灾情报告一致。针对试验区的临界雨量拟定及山洪预警技术应用方案适用可行,可为类似山洪灾害防治地区提供借鉴。     

山洪灾害预警指标分析计算——以浙江省诸暨市大唐镇为例

临界雨量、临界水位是实时山洪灾害预报预警业务中诊断山洪灾害是否可能发生,并及时采取相应预防措施的关键性指标。以浙江省诸暨市大唐镇小流域为例,进行了山洪灾害预警指标的分析和计算。结果表明,采用的方法简单实用,对山洪灾害的预警具有一定的参考价值。     

福建省山洪灾害风险识别与定量分析

受极端天气、复杂下垫面和人类活动多重因素影响,山洪灾害在我国频发高发,且预测预报难度较大。本文基于全国山洪灾害调查评价成果,着眼于15-20 km~2的小流域,从降雨、下垫面、社会经济、现状防洪能力、涉水工程及监测预警设施配置率6个方面,提取了54个备选指标,运用主成分分析法进行降维处理,筛选了10个核心且独立的指标,构建了风险评估指标体系,建立了风险立方体模型,并运用福建省2306场历史山洪场次数据进行了模型验证。结果表明,基于小流域的山洪灾害风险识别可有效反映灾害对降雨和下垫面的响应关系;沿海台风暴雨高发区和内陆山区短时强降雨高值区是山洪灾害高风险区,涉及小流域1151个,面积近2万km~2,人口608万。     

基于降雨时空变化的山洪预警临界雨量

为提高山洪灾害预警精度,以彭坊小流域为例,基于概率分布等控制条件生成随机雨型,探究不同前期影响雨量下随机雨型对山洪预警临界雨量的影响,进一步分析降雨空间分布对山洪预警临界雨量的影响。结果表明：在雨峰位置偏后、雨峰峰值较大的雨型集下,临界雨量波动较大,有较高的不确定性;雨型对临界雨量的影响小于前期影响雨量对临界雨量的影响,在前期土壤较干燥时,雨峰位置系数较小,临界雨量值相对较大,雨型峰值倍比较大时,临界雨量值相对较小,更容易致灾;在降雨空间分布上,当降雨集中在下游时,临界雨量值最小,越容易达到警戒流量,但降雨空间分布对临界雨量的影响小于前期影响雨量的影响,且这种影响会随前期影响雨量的增加而不断减小。     

海南省五指山市山洪灾害分析评价

基于工作底图、基础数据和山洪灾害调查数据等资料,对五指山市进行了山洪灾害分析评价,并以通什水上游的军民村(TS06)小流域作为实例介绍山洪灾害分析评价流程,主要评价内容为小流域暴雨洪水计算、现状防洪能力分析和危险区划分、预警指标分析,最后,针对五指山市山洪灾害防治提出了建议。     

中国山洪灾害防御关键技术

结合我国山洪灾害防治所面临的自然社会双重胁迫因素和存在的关键技术问题,在总结中国水利水电科学研究院建院以来围绕小流域暴雨洪水规律、分析计算方法、防洪减灾监测预警技术等方面所完成的创新成果基础上,阐述我国山洪灾害防治的总体思路、理论技术体系和防御模式。重点论述小流域下垫面特征及产汇流特性、缺资料地区小流域暴雨洪水规律、新一代缺资料小流域产汇流模型及分布式水文模型、预警指标体系和风险评价理论、小流域山洪灾害动态预报预警技术、全国山洪灾害小流域预报预警系统建设等方面的技术突破和取得的创新性成果。     

基于降雨观测资料的山洪预警标准研究

山洪灾害是山区小流域发生频次最高危害最大的自然灾害，利用降雨观测资料及时进行山洪预警是山洪灾害避险的有效手段。本文从河道安全泄洪流量出发，提出了最小临界雨量和临界雨力的新概念和计算方法，并在此基础上构建了暴雨临界曲线，以降雨观测资料在暴雨临界曲线图上所处的位置作为山洪预警的判断标准，通过某小流域三场洪水暴雨资料的验证，证明其方法是合理的。用暴雨临界曲线作为山洪预警的判别方法易于农村干部群众掌握，适宜于山区小流域各地防范山洪灾害中使用推广。     

西林县山洪灾害分析评价

为全面和准确地掌握西林县山洪灾害威胁区小流域暴雨洪水基本特征,了解山丘区暴雨、山洪与灾害之间的关系,获知沿河村落的山洪暴发临界雨量,进一步提高区域山洪灾害防治能力,基于工作底图、小流域基础属性数据和山洪灾害调查成果,开展小流域暴雨洪水特性分析、沿河村落防洪现状评价和预警指标分析,获得了良好的山洪灾害分析评价成果。结合西林县实际情况,提出了针对性意见和建议,可供下一步山洪灾害防治参考。     

基于SCS模型和新安江模型的雨量预警指标综合动态阈值对比

为了解决下垫面条件复杂性和前期影响雨量不确定性给小流域山洪预警带来的难题,选取广东省罗定市太平镇太北村和罗镜镇大平岗村两个小流域作为研究对象,通过水位流量关系和致灾水位插值得到致灾流量,由致灾流量通过三角汇流曲线反推得到临界产流量,考虑前期影响雨量的因素,分别通过SCS模型和新安江模型反推得到动态临界雨量,并与广东省用国家新技术方法算出的临界雨量进行对比。结果显示,两种模型在临界雨量的计算上均满足预警要求,但基于新安江模型计算得出的结果偏安全,在山洪预警中更加可靠。     

降雨量空间分布对山洪临界雨量的影响

山洪临界雨量是山洪灾害预报预警的重要基础,受降雨、土壤含水量以及下垫面的影响,其中降雨量空间分布是重要的影响因素之一。以湖北省崇阳县高堤河流域为例,采用HEC-HMS分布式水文模型计算设计洪水,试算法计算临界雨量,提出了降雨量空间分布系数,分析了降雨量空间分布系数与临界雨量的关系,探讨了降雨空间分布对临界雨量的影响。结果表明:当降雨从上游到下游逐渐减少时,达到相同成灾流量对应的临界雨量最大,暴雨中心在下游时临界雨量最小,说明降雨量空间分布对临界雨量影响显著。由分析可知,在山洪灾害预警实践中应根据实际的降雨空间分布对预警指标适当修正,对山洪进行动态雨量预警。