灾害孤岛潜势风险分群与降雨警戒值探讨

台湾本身地貌特性以及近年来强降雨事件发生频繁,促使山区地带发生复合式灾害,如崩塌、泥石流与山洪等,因此灾害孤岛效应有必要仿效泥石流以及洪水灾害,制定出参考警戒值以及警戒线,将有助于防灾决策、救难资源投入以及灾害风险判释。本文针对台湾发生过灾害孤岛效应的114个村进行分析,且着重于首次发生灾害的台风降雨事件。首先通过群集分析并依照各样本的6个灾因指标进行分类,群集结果显示可分为8个群,并再以象限分布描述各群的潜势相对风险。采用2004—2015年台风降雨事件的观测雨量数据,并利用距离反比权重法,得出各村的累积降雨量(R)与最大时雨量(I)。整合各群集样本雨量数据后,使用台湾水土保持局使用的RTI模式概念,计算出各群集之RTImin、RTI30、RTI50和RTI70,以绘制低风险区(0～30%)、中风险区(30～70%)和高风险区(70%～100%),其中着重探讨灾害孤岛事件的下限值RTImin,以便可得知最易发生灾害的群集。结果显示,各群的潜势风险反映RTImin的效果良好,如潜势风险越高则其RTImin值越低,即雨量驱动灾害发生的条件较低。群集中,第1与2群为低风险群、第3、5与6群为中风险群、第4、7与8群为高风险群,仅第5群无法透过RTImin验证潜势风险关系,故本文挑选的6项灾因指标,为辨别灾害孤岛效应潜势等级的重要因子。     

平原地区城市湖泊防洪与景观功能协调研究——以枝江市金湖为例

为了使城市湖泊尽可能滞蓄雨洪、发挥景观功能、打造良好的居民"亲水空间",以枝江市金湖为例,根据金湖主要泄洪渠道的实际情况,利用Mike 21模型模拟计算汛限水位值,按照景观水位确定大、小洪水工况下合理的水位。在此基础上,提出传统的静态景观水位与改进的动态景观水位两种方案。结果表明:以50年一遇、30年一遇为代表的大洪水工况下合理景观水位为40.7 m,以20年一遇、10年一遇为代表的小洪水工况合理景观水位为41.3 m;静态方案采用50年一遇洪水计算结果为标准执行,将40.7 m作为金湖固定的景观水位;动态方案水位可在41.3~40.7 m之间波动;金湖适宜采用动态景观水位运行方案,水位可在40.7~41.3 m之间波动;根据短期预报及历史监测资料分析后合理调度,将41.3 m作为金湖常水位,确定预测洪水大小后调整水位迎战洪水。据此,可在充分利用水资源的同时有效协调景观高水位需求与防洪之间的矛盾。     

不同降雨入渗条件下预应力锚索加固边坡稳定性分析

为了研究不同降雨条件下边坡安全系数及预应力锚索轴力变化规律,以省道S303沿线某边坡为研究对象,考虑土体饱和-非饱和渗流与非饱和强度理论,基于有限元分析,对不同降雨工况下的孔隙水压分布、锚索轴力及采用强度折减法计算的边坡安全系数变化规律进行了研究。结果表明: 降雨量一定时,降雨入渗范围随雨强增大而减小,暂态饱和区域随雨强增加而增大; 边坡在加固前后的安全系数均随降雨量增加而不断减小,采用预应力锚索加固能有效提高边坡安全系数,并减小降雨对边坡稳定性的影响; 随着降雨量增加,各锚索轴力均增大,当降雨量一定时,雨强越小,对应的锚索轴力提升幅度越大,靠近底部的锚索轴力对降雨最为敏感。     

降雨入渗及地震作用下边坡稳定性研究

边坡滑坡给社会经济和人民生命安全带来了巨大威胁，降雨和地震是边坡滑坡的两大诱因。以云南省某矿山边坡作为研究对象，取样后在室内进行岩石力学实验，得到后期工作所需的岩石力学参数，利用霍克布朗准则推导出岩体的力学参数，运用理论计算和数值模拟分析降雨和地震对边坡稳定性影响，结果表明：1）在降雨入渗作用下，边坡出现滑坡主要是静水压力造成的；2）在地震作用下，当地震峰值加速度为0.1g时，有效塑性区主要位于边坡中下部，当增大地震峰值加速度，其范围向坡脚移动，当加速度为0.3g时，塑性区出现贯通趋势。     

基于ECMWF和WRF的嘉陵江流域面雨量预报精度评估

将降雨数值预报产品运用到水文预报中已经逐渐成为提高洪水作业预报的预见期的重要手段。为充分了解ECMWF(European Centre for Medium Range Weather Forecasts)和WRF(Weather Research and Forecasting model)2种数值天气预报产品对嘉陵江研究区面雨量预报的预报精度和误差分布,且为增强洪水预报精度的稳健性提供科学支持,采用TS评分、空报率、漏报率、正确率等指标,对嘉陵江地区7个气象分区内的2016年汛期面雨量预报结果进行了检验,分析了不同分区内各检验指标与预报时效的关系。结果表明:ECMWF数值预报产品和WRF数值预报产品均可用于该地区晴雨预报,且2种产品的预报精度随降水等级的增大呈增大趋势,随预报时效的增加呈减小趋势。综合而言,ECMWF数值预报产品对嘉陵江研究区的预报效果更好。     

双翻斗式雨量传感器自动调节检定系统设计

为解决超差双翻斗式雨量传感器在检定校准时精细定量调测问题,尤其针对：在大小雨强(4mm/min和1mm/min)测试时超差值为一正一负,目前只能通过目测观察法并依靠经验对容量调节螺母和定位螺母进行调节,这存在着一定的盲目性并且成功率低。提出了一套检定流程并利用红外光电传感器和步进电机模块,实现了上翻斗和计量翻斗的左右斗的翻动数据的定量测量以及定位螺母和容量调节螺母的自动调节,并且可自动记录和上传检定数据到上位机。结果表明：本系统能有效地判定和解决翻斗翻动平衡和协调性问题,并可为业务人员积累检定数据以便后续分析处理。     

北京洪水峪泥石流形成条件探讨

洪水峪泥石流、沟内崩塌、不稳定斜坡等不良地质现象发育。该沟内煤矸石、沟道物源丰富,上游汇水面积大,沟道纵坡降较大,在强降雨沟道径流冲刷作用下,极易发生揭底起动而形成泥石流灾害。在雨季,支沟常有少量泥沙、块石冲出,阻塞进山道路,淤塞河道,引起原有坝体损毁,威胁居民生命财产安全。通过对以往资料的综合整理,结合现场调查,对洪水峪泥石流形成的诸多条件进行了分析,以期对该区泥石流的防治与预测起到参考作用。     

低洼小区雨水排水的探讨

随着城市建设的大规模开展,大型低洼小区排水成为经常遇到的难题。该文通过工程实例,分析如何利用挡水设施、地面径流控制措施、现场外径流控制措施等方法,解决大型低洼小区雨水排水问题,以期用最低的投资来获取最大的排水安全性。     

建筑能耗分析用逐时降雨模型(2):月降水量随机模拟

在计算与分析广州地区33年实测月降水量序列统计参数的基础上,将月降水量序列进行对数变换,采用一阶AR(P)模型建立了月降水量随机模拟模型。通过与实测结果的比较检验了该模型的适用性。