暴雨洪水流域系统随机模拟

本文提出的移置特大暴雨的不连序序列的随机插补方法，以及利用W-H逆变换法将偏态暴雨序列转为正态序列和随机扣除模拟的暴雨过程损失量等方面，基本是可行的，对提高模型的代表性、稳定性和实用性有重要作用。     

用暴雨组合方法推求可能最大暴雨

为分析组合暴雨方法的合理性，以虎跳峡水电站奔子栏至虎跳峡坝址区间流域可能最大暴雨(PMP)为研究对象，采用随机模拟方法推求设计暴雨过程，并与组合暴雨放大的成果进行对比分析。计算结果表明，暴雨组合方法推求PMP成果偏大，工程设计更安全.但从理论上充分论证组合序列的合理性和可能性较为困难。     

非相依年径流序列的随机模拟

本文提出了一种非相依年径流序列的随机模拟方法。该法应用谐波分析方法,从原始序列中分离出适宜的复合周期分量,使剩余序列具有良好的相依性,然后通过模拟剩余序列来实现对非相依年径流序列的随机模拟。模拟中选用了偏态的一阶自回归模型。结果显示,用本文提出的方法及选定的模型模拟的非相依年径流序列较好地保持了实测年径流序列的主要统计特征,具有较好的实用性。     

暴雨随机模型研究：暴雨洪水流域系统随机模拟研究之五

暴雨随机模型是暴雨洪水流域系统随机模拟洪水过程的关键。本文论述了现行几种实用性暴雨随机模型，指出了它们的特点，并分析了各自的优缺点。总的说来，这些模型概念清楚，结构简单，计算方便。实测资料检验表明，有良好地随机模拟效果，可推广应用。     

工程随机模型在暴雨洪水分析计算中的应用

本文利用工程随机模型的原理和方法，建立了年暴雨过程随机械模型和便于计算机数值模拟的暴雨洪水流域系统随机模型，并结合应用实例给出了对这些随机模型的实用性检验，表明这一方法不失为实际工程洪水分析计算的一条途径。     

基于线性矩法的短历时暴雨频率分布研究

研究短历时暴雨频率分布,可为小流域设计洪水计算提供依据,对山洪灾害防治及城镇防洪排涝具有重要意义。以陕西省18个基准气象站和基本气象站1984—2013年的实测暴雨资料为依据, 采用年最大值选样法选取了各站点10,30,60,90,120 min 5 个短历时共90组的暴雨量序列,采用线性矩法分别估计了各序列的皮尔逊Ⅲ型分布(P-Ⅲ)、广义极值分布(GEV)、耿贝尔分布(Gumbel)、正态分布(N)、指数分布(EXP)和两参数伽马分布(Gamma)参数,并以确定性系数、误差平方和和概率点据相关系数分别分析各备选分布的拟合精度。结果表明:①各站点暴雨量序列均值和线性离散系数随历时增加均呈上升趋势,而线性偏态系数随历时变化无统一趋势;②同历时各站点暴雨量序列均值自西向东呈递增趋势,秦岭以北线性离散系数和线性偏态系数自西向东呈递减趋势,秦岭以南线性离散系数和线性偏态系数则呈现出中部高、东西低的态势;③以P-Ⅲ分布(包含Gamma分布)为最优分布的暴雨量序列为81组,占总序列组数的90.0%,可作为研究区短历时暴雨的理论频率分布。研究成果可为城市防洪、排涝规划以及相关工程设计的雨量计算提供参考依据。     

汶川县降雨时空分布特征及设计暴雨频率分析

为减少降雨及设计暴雨时空异质性对汶川县造成的损失,揭示汶川县降雨时空分布特征与设计暴雨特征,基于2001～2020年的GPM卫星降雨数据,采用Mann-Kendall等方法,从年、月、汛期、日等时间尺度和不同量级尺度,对汶川县降雨时空变化进行分析,并采用随机暴雨移置法(Stochastic Storm Transposition, SST)进行设计暴雨频率分析。结果表明：(1)汶川县年总降雨量呈显著增长趋势,主要受汛期降雨变化影响。(2)降雨空间分布不均匀,小雨主要分布在汶川县西南部,中到暴雨主要分布在汶川县东部。(3)基于随机暴雨移置法得到的设计降雨结果具有可靠性;随着降雨历时的增长,设计暴雨中心有从汶川县西南部向中东部移动的趋势;小重现期时,设计暴雨的空间分布不均匀性更为显著。研究成果可为汶川县暴雨洪涝防治提供参考。     

暴雨洪水流域系统随机模拟（研究之二）

暴雨洪水流域系统的输入,本文首次成功地引用具有明显优点的正则展开模型随机模拟暴雨过程;流域系统的输送,采用了简便可行的产、汇流模型;各子模型及系统输出的洪水过程检验表明,流域系统随机模拟的效果是令人满意的。     

m序列产生和性能的MATLAB仿真

在扩频系统中通常采用扩频序列对信号进行频谱扩展，因而扩频序列对系统性能起着决定性作用，伪随机序列中的m序列为最常用的基本序列，介绍了m序列的原理，性能及产生方法，并在MATLAB中进行了实现和分析，仿真结果表明了该方法的正确性和可行性。     

羊卓雍湖水位随机模拟及统计预测

采用随机水文学方法,在分析羊卓雍潮水位序列随机变化规律的基础上建立的年、月湖水位序列随机模型,可预测湖水位未来可能的变化情势,据此进一步论证了羊卓雍湖抽水蓄能电站设计最低控制水位的合理性。     

Aggregated runoff from small watersheds based on stochastic representation of storm events

This paper is concerned with the estimation of aggregated direct runoff from small watersheds during a time interval (0,t), homogeneous with respect to rainfall characteristics. The storm events are simulated by a Poisson process, whereas direct runoff is estimated by the SCS method or a linear regression model. The probability of the occurrence of direct runoff is incorporated in the proposed method by examining the possibility of each storm exceeding the watershed losses index. A closed form solution is derived for the expected total direct runoff in the interval (0,t). Finally, the proposed method is applied to a particular set of conditions.Notation Q direct runoff - P rainfall depth - S index of watershed storage - CN Curve Number of SCS method - t time - T _i time interval between successive storm events (i andi+1) - X _i storm depth of theith event (case a) excess storm depth of theith event (case b) - Y(t) total direct runoff in (0,t) - N(t) number of storm events in (0,t) - F(t) distribution function of the time between storm events - G(x) distribution function of the storm depth - F _n(t),F _n+1(t) n-fold and (n+1)-fold convolution ofF(t), respectively - G _n(x),G _n+1(x) n-fold and (n+1)-fold convolution ofG(x), respectively - E[X] expected mean value - p probability of exceeding the thresholde,p+q=1 - * convolution operation     

Morphodynamics of sandy beaches under the influence of storm sequences:Current research status and future needs

This paper reviews and discusses the current research status,trends,and future needs in the field of beach morphodynamics under the influence of storm sequences.The paper reviews how the three main research methods,field investigations,numerical modelling,and physical modelling,have been used to study beach morphodynamics during storm sequences.Available quantitative definitions of storm sequences at different sites are presented and discussed.It is shown that the definition of storm sequences is site-specific and requires knowledge of the storm climate,beach characteristics,and the temporal scale of beach recovery.Subsequently,the paper brings together currently available approaches aimed at describing the effect of storm sequences on beach erosion in a general way.The importance of storm chronology and the effects of an extreme storm within a sequence of storms are highlighted.Following that,the more poorly studied aspect of beach recovery in between storms within a sequence is discussed.Three indicators for defining beach recovery,namely the shoreline location,sediment volumes,and the beach state,are identified and compared.Finally,important research needs,including the need for detailed physical modelling,are identified.     

基于复杂网络方法的既有雨水管段脆弱性判定

为减轻城市暴雨造成的洪涝灾害,找出影响既有雨水管段脆弱性的薄弱环节,介绍了城市雨水管网系统脆弱性及雨水管段脆弱性的概念,总结了既有雨水管段脆弱性所涉及的影响因素,综合分析了各功能模块之间的相关程度,并且在此基础上结合复杂网络拓扑模型,提出了一种利用节点的重要度来确定既有雨水管段脆弱性判定的方法。结果表明,该方法能够体现节点之间的重要性差异,使节点脆弱性的判定更加准确,为后续进行城市雨水管网改造、修建提供理论依据,为将来建设海绵城市建设重要分支之一的智慧排水管网系统提供事故管段预警,提高事故抢修和维修服务的效率。     

模糊识别理论在设计暴雨典型选择中的应用研究

根据模糊识别理论,从识别的安全性与样本集的整体性考虑,确定能反映暴雨特性的因子指标,采用可能度法计算各指标的权重,构建了设计暴雨推求中典型暴雨选择的模糊识别模型;运用最大优属度原则,对典型暴雨模糊模式进行优选,并与随机法及灰加权法优选的结果进行对比研究。以沙子岭流域为例,进行典型暴雨的模糊识别。实例结果表明:典型暴雨的模糊识别模型给出了选择典型暴雨的定量计算方法,弥补了传统定性选择典型暴雨主观随意性较大的不足。     

太湖流域设计暴雨的时空分布计算

利用太湖流域1951-2010年的雨量资料,从平均暴雨日数和最大30 d雨量两个方面,分析流域暴雨时空分布特性。太湖流域多年平均暴雨日数、多年平均最大30 d雨量在时间分布上都呈增加趋势但不显著,在空间分布上山丘区均大于平原区。通过对流域和分区时段雨量的重现期进行统计分析,提出两种可能的流域设计暴雨空间组合方案及反映太湖流域暴雨特点的设计暴雨时空分布计算方法,结果表明本文提出的针对太湖暴雨特点设计的暴雨空间组合方案及计算方法合理。     

风暴潮灾害损失评估的模糊综合方法

讨论了风暴潮灾害损失的构成要素以及定量评估的指标体系,依据灾害损失评估指标体系的一般形式,给出了风暴潮灾害损失单一因子计算灾级的公式.基于模糊灾度概念,提出了风暴潮灾害损失的等级划分的模糊综合评判方法.     

岩垱水库除险加固设计洪水分析

采用暴雨资料及暴雨图表等方法对设计洪水进行复核,为岩垱水库除险方案和加固措施提供依据.在复核过程中,通过对暴雨特性、暴雨频率分析,利用设计点暴雨、设计雨型和设计面暴雨计算成果,采用扣损法进行产流复核分析,瞬时单位线法进行汇流复核分析,从而确定岩垱水库除险加固工程的设计洪水.通过与原设计洪水成果和地理位置邻近的其他水库洪水成果的对比分析,以及岩垱水库除险加固竣工投入运行3年来,经受住了洪水考验的事实说明本次洪水复核计算成果较为合理.     

湍黏系数对浅滩海域三维风暴潮的影响

利用WRF大气模式和基于有限体积法的三维海洋数值模型FVCOM,建立了连云港及其附近浅滩海域的三维风暴潮流数学模型。运用k-ε和MY-2.5两种不同的湍流模型,对"韦帕"台风作用下的三维风暴潮流进行了数值模拟,并对计算得到的三维风暴潮流流场结果和垂向湍流黏性系数结果进行了对比分析。计算分析结果表明,两种不同湍流模型计算所得的风暴潮增水差别很小,可以忽略;但在风生流较强的时间段内,MY-2.5湍流模型计算所得的水平流速流向沿垂向分布并不一致,而k-ε湍流模型的计算结果较好,与实测分层潮流资料更为符合。研究结果表明,垂向湍流黏性系数沿水深的垂向分布对浅滩海域风暴潮流水平流速的垂向结构至关重要,建议选用k-ε湍流模型计算垂向湍流黏性系数和湍流扩散系数。