暴雨事件中两变量联合分布研究

暴雨是包括年最大日雨量、降雨历时和相应的时段雨量等多个相关变量的水文事件.通过Copula函数分别构建年最大日雨量与时段雨量及降雨历时与时段雨量的联合分布.其中,年最大日雨量和时段雨量的边缘分布均为P-Ⅲ型分布,降雨历时的边缘分布服从指数分布.结果表明,年最大日雨量与时段雨量联合观测值的理论分布和经验频率拟合较好,降雨历时与时段雨量联合观测值的理论分布和经验频率也基本相符.在年最大日雨量、降雨历时及时段雨量的边缘分布和理论分布的基础上,推求两变量的联合概率分布及条件分布概率,然后推求相应的重现期.     

基于非对称极值Copula的设计暴雨过程线分析

以曹江流域1967—2013年历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Archimedean Gumbel-Hougaard极值Copula构建3个时段雨量联合分布的典型台风暴雨过程线。主要结论如下:①采用3个历时雨量联合分布推求的曹江流域设计暴雨值大于2个时段联合分布和单一时段设计暴雨值,同频率放大的设计暴雨过程线,整体效果相对最优,为设计雨型的研究提供了新思路与方法;②按24 h最大雨量选取的主峰靠后的多峰暴雨过程危险率最大,构建的典型设计暴雨过程线最具代表性;③以三时段雨量组合的"或"联合重现期作为流域的设计标准适用于应对此流域雨洪风险。     

南京主城区设计暴雨计算研究

科学合理地推求城市设计暴雨过程直接关系到城市防洪安全。论文以南京市为研究对象,基于由年最大值法选取得到的1982-2015年1h南京市面平均雨量样本,从P-Ⅲ型分布函数、耿贝尔分布函数、指数分布函数中优选拟合最佳的分布函数,并结合南京站1h雨量样本计算主城区设计面雨量;在对比分析同倍比法与同频率法推求不同历时典型暴雨时程分配的优缺点的基础上,选择同频率法由设计面雨量推求得到南京市主城区历时12h的不同重现期设计暴雨过程。结果表明:P-Ⅲ型曲线拟合最优,同频率法求得的暴雨时程分配更符合防洪排涝工程的要求。研究成果可为确定城镇防洪排涝工程的设计标准提供科学依据。     

天津市暴雨时空特征分析及市区设计暴雨的估算

在分析天津市区暴雨时空分布特征的基础上,建立了市区暴雨公式,推求了设计暴雨过程.结果表明:天津市实测最大点雨量主要集中在7月下旬~8月上旬这段时间,且不同时段实测最大点雨量在时间分布上比较集中.市区暴雨的强度较大,已达到大暴雨级别.市区设计暴雨过程的估算,可为相关部门的除涝规划提供依据.     

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。     

小流域暴雨设计的推求

1　概述针对小流域资料缺乏的特点 ,设计暴雨推求常采用以下步骤 :一是按省 (自治区、直辖市 )水文手册、水文图集中绘制的暴雨参数等值线图 ,查算出统计历时的流域设计雨量 ,如 2 4ｈ设计雨量等 ;二是将统计历史的设计雨量通过暴雨公式转化为任一历时的设计雨量 ;三是按分区概化雨型或移用的暴雨典型同频率放大 ,得设计暴雨过程。2　统计历时设计暴雨推求过去长期自记雨量记录很少 ,比较多的是日雨量资料 ,因此以往大多数省 (自治区、直辖市 )和有关部门对于短历时暴雨都只绘有 2 4ｈ暴雨参数的等值线图。后来 ,随着自记雨量资料的增多和调…     

东湖水库强风暴雨遭遇联合分布及其对坝顶高程设计的影响

为探讨强风暴雨遭遇的联合分布及其对坝顶高程设计的影响,以东湖水库为研究对象,利用广义极值分布(GEV)、伽马分布(Gamma)和皮尔逊Ⅲ型分布(P-Ⅲ)分别对最大风速和3组降雨序列进行边缘分布拟合,基于二元Copula函数构造最大风速和降雨序列的联合概率分布,估算100年一遇重现期下风速和降雨设计值,并复核水库主坝坝顶高程是否满足安全要求。结果表明：东湖水库年最大日降雨量呈显著增大趋势(P<0.05),年最大风速则呈现不显著增大趋势,且历史上出现过年最大风速遭遇年最大暴雨的情景;对于遭遇分析,无论是最大风速还是暴雨的计算值均呈现“联合重现期>单变量重现期>同现重现期”的规律,其中联合重现期最大风速值比仅考虑单变量的最大风速值大10%左右;基于联合重现期最大风速所推算的坝顶高程低于大坝防浪墙的实际高程,表明大坝高程能满足100年一遇强风暴雨遭遇的安全要求。研究成果可为我国沿海地区水库大坝的设计风速计算和坝顶高程设计提供参考依据。     

描述多变量暴雨事件的Gumbel逻辑模型

应用二维极值分布Gumbel逻辑模型分析年暴雨最大峰值以及相应暴雨雨量的联合分布，使用矩法估算分布参数。根据随机量的边缘分布和条件概率分布，可以迅速出联合重现期。该模型应日本德岛县德岛气象站的实测降雨资料进行验证。结果表明利用该模型描述暴雨峰值及相应的雨量的联合分布是较为适宜的。     

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。     

小流域设计洪水误差分析及改进措施

推理公式法是小流域设计洪水常用的一种简单易行的方法.推理公式计算中涉及较多参数,参数的准确与否,直接影响计算精度.在推理公式计算的各种参数中,暴雨衰减指数n不确定性较大,而且n值变化对设计结果影响也较大.暴雨过程是一个复杂的多维随机过程,年最大时段暴雨xt,p与暴雨历时t的暴雨公式属于经验相关关系,忽略了不少影响因素,因此,公式中参数n值不会是稳定不变的.20世纪80年代以后,随着自记雨量观测应用,到目前已经有20多年的资料系列,小流域暴雨设计的计算就可以直接利用时段实测降水资料系列进行计算,设计洪水时,可根据实测雨量时段资料,计算该设计流域的n值,可提高计算精度.因此,在当地自记降水资料系列允许的情况下,尽量采用实测降水资料直接计算参数,可避免设计暴雨的误差.     

贵州成灾洪水的暴雨特征

在近20年来贵州省有关暴雨洪水分析研究成果的基础上，对成灾洪水暴雨的时空分布、分类暴雨的特点、高原夜雨及暴雨引发的其他灾害等主要特征进行了综合分析。     

北流河金鸡站"70.8"与"95.10"暴雨洪水分析

建于浔江一级支流北流河的重要控制站———金鸡水文站 ,在 1970年 8月和 1995年 10月出现了建站以来的两场灾害性特大洪水。通过对两场洪水暴雨时空分布、洪水的特性进行分析 ,阐述形成异常洪水的原因 ,从而为探讨北流河洪水的一般规律打下基础。     

长治市暴雨洪水特性分析

分析长治市暴雨洪水的地域分布、时空尺度变化、季节变化、年际变化及影响因素。     

黄河流域降水变化规律分析

近年来，黄河下游出现许多新问题，如冬春季断流日益严重，汛期洪水水位表现高、传播速度慢等，这些问题都与黄河流域降水量变化有关系。本文分析了黄河流域各区年降水量和暴雨量及暴雨强度的变化规律，其中用年最大７日（或最大１日）和最大３０日降水量代表暴雨量和暴雨强度，能比较好地反映降水与产流产沙的关系，对黄河下游防洪减淤工作具有指导意义。     

三峡工程大江截流期降水预报方案研究

三峡工程大江和围堰施工历经长江枯水期和汛期，对水情预报提出了很高的要求，长江来水主要靠大气降雨，因此，开展坝址以上流域降雨预报研究是重要的。研究内容包括汛期降水预报方案和枯水期预报方案，短期和中期暴雨预报。对１９９４、１９９５年０￣２４ｈ２４￣４８ｈ预报的准确率分别为３４％、３１％。１９９６年汛期三峡西段，东段２４ｈ预报准确率分别达到４６％、３５％。中、短期预报相结合，填补了三峡区间中期暴雨预报的     

龙江磁窑"10·6"特大暴雨分析

2010年6月粤东沿海惠来县发生了超500年一遇的特大暴雨,其最大1h及6h雨量均列为有资料以来第一位,通过分析"10.6"暴雨成因、过程、时间和空间分布,为粤东地区以后的防汛工作提供科学依据.     

三亚市雨、洪、潮多元耦合精细化洪涝分析数值模型

三亚市作为典型的沿海城市,频繁遭受台风扫掠,暴雨和风暴潮常伴随而至,与内陆城市洪涝相比三亚市洪涝成灾因素更复杂、影响更严重。基于高精度DEM数据建立三亚市主城区暴雨、洪水与风暴潮多元耦合精细化洪涝分析模型,精细的还原计算区域内主要内边界,采用分区糙率体现不同下垫面的影响,利用干湿判别理论处理动边界,计算获得三亚市主城区不同重现期洪涝灾害易涝点、积水深度及其影响情况,研究成果对于科学指导三亚市洪涝风险分布特征及风险管理与规避具有重要的现实意义。     

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。     

中国PMP/PMF研究的先进性简述

中国PMP(可能最大降水)／PMF(可能最大洪水)研究与国际相比,其先进性表现在有一系列的突出特点,即：“三化、四结合、一广、一稳定”。“三化”是指：①通俗化,即用中国水学家的思路、观点和语言来理解、看待和描述PMP,因而通俗易懂;②系统化,即把推求PMP／PMF的各种方法、各个环节用一幅框图表示出来,给人以完整系统的概念;③理论化,即对PMP的定义、各种方法的认识及一些关键环节的处理,直到成果的合理性检查,都有一些较为科学的见解,并使大量实践经验上升为理论。“四结合”就是在工作方法上做到了分析计算与工程要求相结合;定性与定量相结合;水与气象相结合;成因与统计相结合。“一广”就是方法的适用范围不受流域面积大小、暴雨历时长短和地形条件的限制”。“一稳定”就是所得出的PMP／PMF成果相对比较稳定。     

流域暴雨洪水天气成因相似性分析

文章从大尺度环流背景、天气系统、中小尺度对流云团及物理量场四个层次寻找场次洪水之间天气成因的相似因子,建立了历史气象信息与实时暴雨洪水预报耦合的框架,为实时防洪提供技术支撑。