基子联合分布的设计暴雨方法

利用 Gumbel-Hougaard Copula函数构建边缘分布均为PIII型分布的年最大日雨量与年最大七日雨量之问的联合分布.以隔河岩43年降雨资料为例进行分析,结果表明,年最大日雨量与年最大七日雨量联合观测值的理论分布和经验频率拟合较好.在年最大日雨量和年最大七日雨量的边缘分布和理论分布的基础上,推求两变量的联合分布、联合重现期,并基于联合分布推求设计暴雨值,以更加准确地根据设计条件推求设计暴雨过程.     

基于联合分布的太湖流域梅雨特征研究

为了研究太湖流域梅雨特征量中入梅时间和梅雨量之间的相互关系,首先利用3种拟合评价方法优选单变量的边缘分布,然后基于Copula函数理论构造两变量的联合分布,并用所建的联合分布分析不同情况下入梅时间与梅雨量的遭遇概率和条件概率。结果表明:太湖流域不同入梅时间遭遇不同梅雨量的概率有明显差异,总体上仍以入梅时间和梅雨量正常遭遇为主,不同入梅条件下仍是出现正常梅雨的概率较高,但入梅偏早时出现梅雨偏丰的概率达0.417,入梅偏晚时出现梅雨偏枯的概率也达到0.374。因此,在太湖流域入梅偏早的情况下要密切关注流域防洪情势的变化;而当入梅时间偏晚时,则应注意流域出现干旱的情况。研究可为流域相关部门尽早采取防汛抗旱及水资源调度措施提供决策依据。     

基于两变量分布的峰量联合分析

采用Gumbel 逻辑模型建立基于超定量取样的两变量联合分布,利用所建立的联合分布,给出了条件频率和两种两变量重现期的计算方法。以隔 河岩水库坝址洪水研究为例,分析了当洪峰超过其某一频率的设计值时,各不同频率的设计 洪量发生的条件频率,并对同频率设计值组合的两变量重现期进行了计算。研究表明在推求 设计洪水过程线时,洪峰和洪量同频率的假定并不是过于偏保守,甚至还存在一定的风险, 作为设计方法中的假定,具有一定的合理性。     

两变量防洪风险模型研究

针对传统设计洪水过程线推求方法所存在的局限性,采用Copula函数建立洪峰和洪量的两变量联合分布,对洪峰和洪量设计值进行联合随机模拟,同时根据随机模拟值与实测洪水过程特征量的相似性来选择典型洪水过程,并基于多变量重现期,建立了两变量防洪风险分析模型。以清江流域隔河岩水库为例,分析不同汛限水位对应的极限风险率和漫坝风险率。研究结果表明：① 隔河岩水库汛期运行水位可确定为193.6m,在预报长江将发生大洪水时,可将水位提前降低至192.2m,不会增加水库的防洪风险;② 当汛限水位继续抬高至194.0m时,尽管极限风险率变化不大,但漫坝风险率成倍增加。所提出的模型可以充分考虑洪水过程的随机性和不确定性,可为流域水库的防洪设计和安全运行提供参考。     

基于G-H Copula函数的两变量洪水重现期计算研究

洪水事件的发生包含多种因素的影响,而传统单变量洪水设计独立控制洪水特征变量的防洪设计标准,忽视了其随时间变化的依存特征.本文选取新疆玛纳斯河流域为研究区,在考虑洪水峰量特征的基础上,利用G-H Copula函数进行联合设计研究.研究表明,GEV分布与GP分布能够很好的描述洪水的时间序列特征;G-H Copula函数考虑了洪水时间过程的联合特征,且二维联合设计方案是偏安全的,这有利于最大程度上防御汛限洪水.     

巴江流域R值时空分布特征

以巴江流域5个气象站的降雨资料为基础,运用DPS软件结合日、月降雨侵蚀模型分析了巴江流域降雨侵蚀力及其时空分布变化规律。结果表明：巴江流域降雨侵蚀力年际变化明显。最大年降雨侵蚀力是最小年降雨侵蚀力的3．6倍;降雨侵蚀力的年内变化与降雨量的年内变化情况基本一致,主要集中在5—10月,占全年降雨侵蚀力的91．53％;空间上呈北低南高分布,变化幅度西大东小。     

基于Copula函数的东江博罗站年最大洪水联合分布研究

以东江博罗站1953—2013年长系列年最大洪峰流量及其峰现时间为基础,采用Von Mises函数拟合年最大洪水洪峰出现时间的分布特征,皮尔逊III型函数拟合年最大洪水洪峰流量的分布特征,采用Frank Copula函数构建了洪峰流量和峰现时间两变量的联合分布,分析了东江博罗站洪峰出现时间分布特性,年最大洪水事件联合重现期和条件重现期。结果表明:以Von Mises,皮尔逊III型及Frank Copula函数构建的联合分布函数均能较好拟合东江博罗站年最大洪水分布特征,可有效挖掘流域洪水信息,为流域防洪规划和风险管理提供参考。     

基于 Copula 函数的飞来峡水库坝址洪水峰量联合分布研究

基于Copula函数分析了飞来峡水库坝址洪水洪峰和最大7 d洪量联合概率分布特征,获得如下结论：拟合优度检验指标表明4种Archimedean Copula 函数中Gumbel-Hougaard Copula函数拟合两者的联合概率分布效果较好;洪峰与最大7d洪量的联合重现期小于相应边缘分布的重现期,而同现重现期则大于相应边缘分布的重现期,以单变量计算推算的设计值实际上达不到所要求的设计标准;基于两变量联合分布得到的洪水频率分析计算结果更合理。     

对数Γ分布在年最大日雨量统计分析中的应用

以沙坪站年最大日雨量的统计分析为例,将Γ分布线型(P-Ⅲ线型)和对数Γ分布线型与经验频率点据拟合结果进行了比较。作为一种尝试,采用对数Γ分布线型拟合沙坪站年最大日雨量资料系列进行频率特性分析,取得了较为合理的分析研究成果。验证了沙坪站年最大日雨量频率分布线型为对数Γ分布线型。     

对数Г分布在年最大日雨量统计分析中的应用

以沙坪站年最大日雨量的统计分析为例，将Г分布线型（P-Ⅲ线型）和对数，分布线型与经验频率点据拟合结果进行了比较。作为一种尝试，采用对数Г分布线型拟合沙坪站年最大日雨量资料系列进行频率特性分析，取得了较为合理的分析研究成果，验证了沙坪站年最大日雨量频率分布线型为对数Г分布线型。     

中华鲟产卵区水流特征分析及二维数值模拟

随着三峡水库和葛洲坝水利枢纽联合调度的实施,改变了长江自然径流的时空分配,长江中下游的地貌、水文条件、水文特征、水力学条件将发生改变,原有已经稳定的中华鲟产卵场地的地形和水流状态也会受到影响.以实测流速脉动试验为基础,分析了中华鲟产卵场产卵期流速的时空分布规律.对长江中华鲟产卵场江段进行了二维数值模拟,以实验资料进行了验证,并对该计算区域的地形、水流特征进行了分析.     

基于SWAN和ECOMSED模式的大风作用下黄骅港波浪、潮流、泥沙的三维数值模拟

根据黄骅港外航道淤积问题的具体情况,本文采用三维细颗粒泥沙的ECOMSED模式对黄骅港海域的潮流、泥沙进行了模拟。数值计算结果与潮流为主要动力条件的现场实测结果进行了比较,二者吻合较好。在此基础上,本文采用SWAN风浪模型和ECOMSED对黄骅港骤淤进行了数值模拟,并与收集到的现场实测资料进行比较,也得到较好的结果。数值模拟显示,波浪是造成黄骅港外航道泥沙淤积的主要动力因素;在以波浪为主的动力条件下,含沙量在波浪破碎带达到最大,并且沿水深变化梯度较大。破碎带当地的泥沙跨过航道落淤是黄骅港外航道淤积的主要原因,岸边泥沙随落潮流下泻不是黄骅港外航道大风骤淤的主要原因。     

Turbid flow through a tropical reservoir (Lake Dalrymple, Queensland, Australia): Responses to a summer storm event

The first flood event following a prolonged dry period is described for an impoundment, Lake Dalrymple, in tropical north‐eastern Australia. The event, in January 1996, generated substantial flow in the two main inflow sources: the Burdekin River from the north and the Suttor River from the south. Flow through the Burdekin River peaked early and then subsided to a lower level, but flow through the Suttor River persisted at a moderate level for over 15 days after the initial inflow. An extensive water quality survey was conducted on 16 January 1996 (seven days after the initial dam overflow) to determine the nature of the inflows originating from the two major subcatchments feeding the reservoir as they entered and passed through the impoundment. The inflow comprising waters of high turbidity and low conductivity occupied the mid‐column region along the two major inflow channels through the impoundment to the dam wall. The suspended particulate material in the form of silt and clay sized particles remained in suspension as the flow passed through the reservoir, due in part to the low ionic strength of the inflow and the relative densities of the inflowing and receiving waters. For both river sources, more than 50% of the total nitrogen and almost all of the total phosphorus were bound to the suspended particulate matter. Much of this was exported in the flow over the spillway. The highly turbid nature of the inflow resulted in strong attenuation of down‐welling photosynthetically active radiation (up to maximum attenuation values of 12.24 m^–1 in the reservoir where the euphotic depth was only 0.38 m). The irradiance reflectance and the scattering coefficient were considerably higher than any reported for other Australian inland waters. Concentrations of viable chlorophyll a in the surface waters were very low (maximum value 3.4 μg L^–1) because of the highly turbid conditions and extensive dilution by the inflow. The results of this study provide an example of the significant impact a large inflow of turbid, low conductance water can have on a large reservoir in the arid tropics following a prolonged dry period. During inflow events such as the one described in this paper, the reservoir becomes riverine in nature, and large amounts of suspended particulate matter and associated nutrients are transported through the reservoir.     

高程改正确定小流域设计暴雨Cv值的方法研究

在小流域的设计洪水推求中,由于缺乏实测洪水资料,一般通过设计暴雨来推求设计洪水。在计算设计暴雨过程中,用以点代面推求流域面平均雨量的变差系数Cv时,通过高程改正得到的变差系数Cv值更符合本地区分布规律。     

综合多特征量的洪水事件频率问题研究

洪水事件是需要用洪峰、洪量和洪水过程形状等多个特征量才能完整描述的一个有机整体.根据各个洪水特征量及其权重对洪水事件进行综合,构建描述洪水事件量级的综合指标.基于Kendall秩相关系数建立权重决策的优化模型.根据专家经验和模糊语气确定的权重作为该模型求解的初始值,使得最优的权重能够考虑到专家经验又不失一定的客观性.将描述洪水事件的多个特征量转化成一个综合指标后,针对综合指标系列的频率分析方法可以估计洪水事件的频率,从而提供了一条研究洪水事件频率问题的新途径.     

昆明市城市暴雨强度公式拟合研究

暴雨是引起昆明城区洪涝灾害的直接原因,对城市交通、群众生活、财产安全和经济发展有很大影响。对昆明市大观楼站1958～2002年暴雨资料进行分析,选用年最大值法和年多个样法,分别采用皮尔逊Ⅲ型分布模型、耿贝尔分布模型、指数分布模型拟合昆明市城市暴雨强度总公式和分公式。3种公式精度比较表明：采用指数分布模型拟合的昆明市城市暴雨强度公式精度较高。拟合的暴雨强度公式可用于洪水灾害的危险性分析、城市给水排水设计等洪水灾害管理中,对昆明市的防涝、排涝、排水设施规划和工程设计具有重大意义。     

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。     

城市暴雨强度公式理论分布模型的研究与设计

选样方法与频率分布关系是当前深入探索研究暴雨强度公式的关键问题。结合翔实丰富的年最大值实测暴雨资料，应用建立在何种频率分布为年最大值法比较协调一致，是文中需要进一步分析雨强公式的相关问题，为提高暴雨强度公式的设计精度服务。     

变化环境下城市暴雨洪涝研究进展

受气候变化和城市化进程的影响,近年城市暴雨洪涝问题频发、广发,暴雨难以精准预报、城市洪灾危害巨大,该问题受到高度重视和广泛关注,业已成为城市防洪减灾领域研究热点。本文以变化环境下的城市暴雨洪涝问题为研究对象,从城市暴雨洪涝模拟仿真、城市暴雨洪涝特征、城市暴雨洪涝形成机理以及城市暴雨洪涝应对管理4个方面对城市暴雨洪涝国内外研究进展进行综述。在此基础上,分析当前针对城市暴雨洪涝研究中存在的一些问题并对未来的研究进行展望,提出了以变化环境下暴雨洪涝特性和应对机制为重点的研究思路,以此,科学认识变化环境下城市暴雨洪涝,提升城市暴雨洪涝快速应对水平,最大限度降低城市暴雨洪涝灾害。