基于临界雨量推求复合预警指标的方法及应用

基于全国山洪灾害调查评价获取的山洪灾害防治断面临界雨量数据,依据流域产汇流原理充分考虑前期影响雨量Pa、临界雨量P和预警时段H对复合预警指标的不同影响,提出了由临界雨量推求复合预警指标的公式,并以江西婺源县为例说明了该公式的可行性及其应用过程,提出了一套完整的山洪灾害预警方案。结果表明:婺源县复合预警指标值的平均极差为5.4,平均变差系数为0.029,由临界雨量推求复合预警指标可行。将降雨开始时的前期影响雨量、实测或预报的雨量及其时段长代入公式得实时复合预警指标值,再与断面复合预警指标阈值比较,达到或超过预警阈值即发布山洪预警,否则根据后续降雨情况重新判断是否预警。该方法充分利用事发之前的已有信息,能计算任意时段预警值,可为山洪灾害预警提供一种新的有效方法。     

考虑雨强时间分配的山洪灾害临界雨量的计算

临界雨量的确定是山洪灾害预警系统的关键。由于没有考虑或没有正确考虑降雨强度的时间分配,因此现有方法计算出的临界雨量普遍偏大,致使山洪灾害预警时漏报率很高。本文提出了一种考虑降雨强度时间分配的临界雨量计算方法,以裴河为例,分别计算了降雨强度均匀、线性递增和线性递减3种时间分配模式下的临界雨量,结果表明最适用的降雨强度时间分配模式为线性递增。裴河流域8场洪水的应用结果显示,利用该方法得到的临界雨量,山洪灾害预警的成功率和漏报率均为50%,而利用原假定雨强均匀分配方法得到的临界雨量,山洪灾害预警的成功率和漏报率分别为12%和88%,表明该方法可以显著提高山洪灾害预警的成功率,降低漏报率。     

山洪灾害雨量预警指标分析方法评述与展望

山洪灾害预警指标是山洪灾害预报预警的核心,我国现阶段主要采用经验法和水位流量反推法确定雨量预警指标,并逐步推广应用复合预警指标法和动态临界雨量法。在系统阐述国内外常用雨量预警指标分析方法及其特点基础上,针对山洪灾害预警指标分析中需考虑的降雨时空分布变化、高含砂水流、泥石流及其他不确定因素影响问题,提出今后雨量预警指标研究方向。     

宕昌县临界雨量分析计算

临界雨量是山洪灾害防治的重要指标。根据宕昌县地形地貌、河流水文划分出临界雨量典型区域,依据宕昌县山洪灾害历史记录及境内雨量站降水资料,采用灾害与降雨频率分析法,分析计算出宕昌县不同区域山洪灾害所对应的临界雨量,为当地山洪灾害气象预警、预报提供依据。     

基于山洪灾害调查成果的雨量预警指标分析方法

小流域洪水预警预报是山洪灾害防治非工程措施建设中的重要组成部分,山洪灾害成灾快,雨量、水位预警提前量不足,如何准确地对小流域进行洪水预报预警,一直是水文水利行业一个急需解决的问题。介绍一种基于山洪灾害调查成果的雨量预警指标~([1])分析方法,该方法以山洪灾害调查成果为基础数据,由成灾水位反推流量,再由流量反推出降雨预警指标;并引入泰森多边形~([2])法计算小流域面雨量,依据雨量预警指标和面雨量计算方法,生成山洪预警的临界雨量~([3-4])信息。     

基于HEC-HMS模型的山洪灾害临界雨量研究

针对山丘区小流域水文过程复杂,导致山洪灾害预警预报空报漏报率过高的问题,为提升山洪灾害预警精度,将GIS技术与水文模型紧密结合,构建流域数字水系及HEC-HMS模型,确定精准化降雨径流关系,并用于山洪灾害临界雨量确定。应用于裴河小流域的结果表明:HEC-HMS模型模拟的洪峰流量及洪水总量误差均在5%以内,可有效提高洪水模拟精度,为山洪灾害预警预报提供精确的降雨径流关系;同时HEC-HMS模型短历时预警精度高于IUH模型,长历时预警偏于安全,结果合理性较好,符合山丘区易发生短历时大暴雨的成灾特性,可有效提高山洪灾害预警预报精度。     

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。     

山洪灾害雨量预警分析——以乐山市犍为县敖家镇为例

四川省山洪灾害防治工作正在火热进行中,山洪防治预警指标确定结果对洪灾防御至关重要,针对降雨量的控制性指标是山洪灾害气象预报预警与制定综合防治方案的关键依据问题。基于山洪防治区的基本情况,对防灾对象采用模型分析法对不同时段雨量进行试算,得到山洪发生雨量的上包线,再结合降雨预报信息,实现山洪动态预警,并且确定了准备转移和立即转移的预警指标,对全省的防洪减灾工作具有十分重要的现实意义。     

本溪县山洪灾害雨量预警方法研究

雨量是山洪灾害预报预警的重要因素之一,根据山洪灾害发生的实际情况,采用水位流量反推法计算防灾对象的临界雨量,提出了雨量预警指标的确定方法,并对本溪县山洪灾害防治临界雨量进行了计算,为山洪灾害预警预报提供了科学依据     

水文气象预警技术在山洪灾害防治中的应用

我国江河众多,地形复杂,降雨时空分布不均,灾害发生频繁.近年灾害损失统计表明,山洪灾害造成的危害愈来愈重,已成为当前防洪减灾中的一个突出问题.主要针对作为防治山洪灾害的主要非工程措施的水文气象测报、预报、警报技术应用及研究,重点从山洪灾害暴雨天气形势和气候特征、区域水文和气象站网布设及针对山洪灾害防治的临界雨量(强)分析计算方法、致灾强降雨综合预报方法、高分辨数值天气预报模型应用、山洪灾害预警信息发布技术与方式等进行研究,提出相应的应用原则或指导性对策.     

基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型研究

针对山洪灾害预警指标确定方法中产汇流机制复杂,多参数不确定性影响因素较大的问题,依据极端降水与山洪灾害内在响应联系,提出以GPD分布为基础耦合小流域内自然因素和人为因素,构建基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型。选取裴河小流域夏湾组为研究对象,采用时段特征雨量检验法和水位流量反推法与模型计算结果进行对比分析。结果表明:该模型简化预警指标确定过程,合理推求山洪灾害预警指标范围,削弱多参数不确定性影响,计算结果安全可靠,适用于山洪灾害预警预报。基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型完善预警指标计算理论体系,为山洪灾害预警预报提供技术支撑和经验参考。     

基于降雨资料的雨量预警指标阈值求解模型

为保证雨量预警指标阈值在有效周期范围内发挥预警作用,通过分析现有雨量预警指标阈值的确定方法,提出了基于区域临界雨量法-降雨灾害同频率法-R/S分析法的雨量预警指标阈值求解模型。将该模型应用于江苏省泰兴市降雨时间序列的分析,对最大日降水量时间序列进行阈值确定、趋势分析,并用指标阈值进行预警验证。结果表明,该模型的雨量预警指标阈值确定结果相较单一模型更为准确,且具有一定的时效性,可为农村基层防汛预报预警提供参考。     

湖南慈利县滑坡灾害的临界降雨量阈值研究

科学合理地确定降雨诱发滑坡的预警阈值是区域防灾减灾的关键。以降雨型滑坡灾害高发的武陵山区为例,选取湖南慈利县1987—2011年逐年的历史滑坡灾害及降雨数据进行统计研究。首先,利用SPSS软件分析降雨与滑坡事件的相关性,发现该地区降雨型滑坡灾害主要受前3 d累积降雨量影响,且前期降雨有效系数仅为0.6;进而基于经验阈值分析模型,建立该地区分级预警的宏观平均有效降雨强度-降雨持续天数(I-D)降雨阈值曲线,并通过已知降雨滑坡事件进行空间验证;最后,考虑区内降雨型滑坡规模、滑体厚度及坡度的差异,分类建立了不同地质条件特性的I-D阈值曲线,发现临界降雨量阈值与滑坡规模及厚度呈显著正相关关系,而滑坡坡度则存在明显的最易发区间(25°~35°),此时临界降雨量阈值最小。研究结果可为武陵山区及相关地区降雨型滑坡的预测预报提供依据和借鉴。     

重庆市山洪灾害空间分布规律及影响因素研究

揭示重庆市山洪灾害发育规律可进一步指导山洪灾害防治工作。根据2013~2015年度重庆市山洪灾害调查成果,结合影响山洪灾害发生的地貌、高程、坡度、降雨及河网密度因素,探讨了山洪灾害空间分布规律。结果表明,200 m高程、15°坡度以下的低海拔小起伏山区与丘陵区和1 000~1 300 mm降雨区是山洪灾害高发区,随河网密度增加,山洪灾害频率增多。另外,长江干流沿线和主要支流区是山洪灾害高发区,境内华蓥山系、方斗山、铁峰山及七曜山斜坡-河谷带是山洪灾害的次高发区,渝东北等高海拔区山洪灾害低发。由此得出,重庆市山洪灾害发育受地形、降雨及河网密度等多因素叠加影响,境内长江干、支流沿线是山洪灾害重点防治区。研究成果可为重庆市灾害防治工作提供一定数据与技术支撑。     

区域山洪灾害预警难度评价——以长江流域为例

灾害预警难易程度评价是我国山洪灾害防治研究的一项基础性课题。基于历史灾害、地理背景、社会经济等数据资料,利用地统计分析方法,从设备投入使用维护环境、致灾过程类型和下垫面复杂性3个方面,初步构建山洪灾害预警难度评价指标体系;并采用层次分析法对各项指标进行打分定权,建立评价模型;最后以长江流域为例,对其山洪灾害预警难度进行评价。结果显示:预警难度较大的区域主要集中在甘肃南部、四川中部、云南北部、贵州东北、湖北西北以及重庆大部分地区,这些地区为滑坡、泥石流多发区,山高坡陡可达性差,设备布设、使用和维护成本高或难以执行,以及经济建设相对比较落后、地区财政压力较大;青海、四川盆地、长江中下游山洪灾害预警难度相对较小,评价结果与典型区实地调研情况有较高一致性。研究结果可为我国山洪灾害防治宏观决策提供新的分析视角和依据。     

山洪灾害监测预警系统运行维护对策

近年来,江西省通过山洪灾害防治项目建设了大量的山洪灾害监测站点、监测预警平台及预警系统等,这些非工程措施在山洪灾害防御中发挥了显著的作用.但随着这些设施设备及平台进入运维期,运行维护管理问题日益凸显.基于山洪灾害监测预警系统运行维护点多面广、专业性强、运维经费难落实的特点,本文探讨了政府购买服务模式在山洪灾害监测预警系统运行维护中的可能性,并提出基于物联网的监控技术,实现对各设施设备的有效监控、远程诊断、远程维护,减少外出巡查工作量.     

一种小流域暴雨及洪水要素的快速计算方法及实现

暴雨是诱发山洪灾害的直接因素,在流域的山洪灾害预警预报、风险评估时,经常涉及长系列大量的暴雨和洪水要素的计算问题,由于数据量巨大,传统的根据实测降雨数据推算暴雨及洪水要素的方法效率低,难以实现。以往常用的计算方法大多根据流域面积、净雨深和汇流时长等要素试算出结果,虽然计算简单有效,但是精度差。提出了一种小流域暴雨及洪水过程要素的快速计算方法,将传统的方法和C#二次开发技术结合,不仅保证了计算精度,还大大提高了效率。实验对比结果表明,新的暴雨洪水要素计算方法可以更加高效准确地计算出结果。     

云南省山洪灾害防治非工程措施项目建设综述

云南省山洪灾害频发,防灾避险任务艰巨。通过2009~2015年山洪灾害防治非工程措施项目建设,查清了省内流域暴雨特性、人员分布、社会经济和历史山洪灾害情况,划定了山洪灾害防治区和危险区,评价了防洪现状,明确了避灾转移路线和临时避险点;建设完成覆盖全省的山洪灾害监测预警平台和预警信息管理系统,实现防汛抗旱指挥系统网络互联互通和监测预警信息的实时共享,创造性地构建了适合云南省情的山洪灾害防治体系,探索了不同区域山洪灾害群测群防体系特点,延伸和扩展了国家防汛抗旱指挥系统,发挥了显著的防灾减灾效益。今后还将进一步完善硬件、软件实力,开展多层面的研究,使山洪灾害防治得到有序、良好、持续的发展。     

陕西省山洪灾害成因与分布规律研究

陕西省是我国山洪灾害比较严重的省份之一。在对陕西省山洪灾害调查分析的基础上,重点研究了陕西省山洪灾害的形成成因和分布规律。结果表明,陕西省山洪灾害的形成与陕西省的降雨分布、地质地形以及人类活动有关,陕南的降雨分布和地质地形决定了陕南秦巴山区是陕西省山洪最严重的区域。     

四川省山洪灾害风险评估与区划

基于GIS技术以及全国山洪灾害防治规划资料,以四川省为例,借鉴自然灾害风险概念,对山洪灾害危险度、易损度和风险度进行了量化与分析,并根据区划理论的一般原则和全国山洪灾害一、二级防治分区范围,对四川省山洪灾害风险进行了区划。结果表明:四川省山洪灾害可划分为6个风险区划单元,5个风险等级(低风险区、较低风险区、中风险区、较高风险区、高风险区),各风险等级所占全省面积的比例分别为59.9%,12.8%,14.9%,5.9%和6.5%。其中,四川盆地及周边地区山洪灾害风险水平较高,中风险区等级以上的面积占到了四川盆地及周边总面积的近80%;其次,秦巴山地区为山洪灾害次严重地区,中风险区等级以上的面积占到了区域总面积的近18%;其它几个三级区域山洪灾害风险水平不高,大多处于低风险和较低风险水平。