不同土壤含水量的动态临界雨量拟定方法研究

由于资料缺乏和对临界雨量分析不足等问题,部分山洪防治地区山洪预警效果不佳。基于流域降雨径流关系,结合流域土壤含水量和前期实测降雨量,计算了河道洪峰流量达到安全泄量所需的下一时段降雨量（临界雨量）;并以最小二乘法准则拟合前期实测降雨与临界雨量之间的函数关系,建立了不同土壤含水量等级下的动态临界雨量计算函数。依据试验流域隽水1964～2014年共38场具有代表性的典型洪水过程资料,对所建立的动态临界雨量计算函数进行检验,并开展山洪预警试验,合格率达到94.7%。表明该方法用于山洪预警在技术上是可行的。     

水位反推法在临界雨量计算中的应用

自2013年,开展了全国范围内山洪灾害调查评价项目。临界雨量计算是山洪灾害分析评价内容中的重要技术环节,目前主要采用统计归纳法和模型法来计算临界雨量,但这两类方法对水文气象资料要求较高,而河北省的历史山洪灾害记录较少,水文气象及下垫面资料匮乏,因此采用水位反推法计算无资料区的临界雨量。将水位反推法运用到河北省一个典型无资料区域,并将计算结果与历史洪水调查成果及相似地区成果对比,发现水位反推法的计算成果与已有资料基本吻合。但在实际运用中发现,还需要结合其他方法进行对比后,才能确定最终的临界雨量成果。     

流域水文模型在临界雨量分析中的应用研究

为提高无资料地区临界雨量分析结果的精确度,采用双曲正切产流模型和单位线流域汇流模型,结合山西省清凉寺沟流域水文下垫面产汇流模型参数,对实测暴雨洪水进行了模拟分析。结果表明:径流深及洪峰流量的合格率均为75%,参数是合理、可靠的,据此得出了该流域不同流量级时的临界雨量。     

基于中国山洪水文模型的动态临界雨量研究及应用

以中国山洪水文模型为基础,综合考虑前期影响雨量、累积雨量、降雨强度及雨型分布、地形地貌等因素的影响,提出了基于分布式水文模型的小流域动态临界雨量预警指标分析方法。以四川省不同水文分区3个典型小流域(赶场、西宁和新生流域)为例,评估了该指标用于小流域山洪预警的精度。研究表明:(1)中国山洪水文模型在研究区内具有较好的适用性,3个小流域率定期和验证期的山洪模拟合格率均在90%以上;(2)以1h、3h和6h为预警时段,赶场、西宁和新生流域的临界雨量分别为20～250mm、12～160mm、6～140mm;(3)不同预警时段下,3个小流域山洪预警的合格率达到80%以上。研究成果可为小流域山洪预警提供理论支持和技术支撑。     

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。     

基于水位流量反推法确定山洪灾害雨量预警指标探讨

雨量预警指标分析成果是山洪灾害预警的重要依据。水位流量反推法是山洪灾害预警指标确定的一种理论方法。本文简要介绍了水位流量反推法计算山洪灾害雨量预警指标的方法。并用实例说明该方法的具体步骤和内容,对有关技术细节进行说明和探讨,提出四点结论可供山洪灾害分析、研究、预防工作参考。     

山洪灾害临界雨量确定方法研究

针对常规水位流量反推法在确定临界雨量时未考虑前期降雨量作用效果,以及推理公式法确定的小流域汇流时间精度不高的问题,运用流域最大蓄水量估算法,综合考虑前期降雨量,在此基础之上,考虑到分布式水文模型能较好地反映小流域的物理特征,可以得到可靠性较高的汇流时间参数;据此,提出了一种改进的水位流量反推法.实例分析表明,通过建立的模型与方法所确定的临界雨量具有较高的可靠性,该方法可用于山洪临界雨量的计算,并能为其他中小流域的山洪预警提供参考.     

基于降雨时空变化的山洪预警临界雨量

为提高山洪灾害预警精度,以彭坊小流域为例,基于概率分布等控制条件生成随机雨型,探究不同前期影响雨量下随机雨型对山洪预警临界雨量的影响,进一步分析降雨空间分布对山洪预警临界雨量的影响。结果表明：在雨峰位置偏后、雨峰峰值较大的雨型集下,临界雨量波动较大,有较高的不确定性;雨型对临界雨量的影响小于前期影响雨量对临界雨量的影响,在前期土壤较干燥时,雨峰位置系数较小,临界雨量值相对较大,雨型峰值倍比较大时,临界雨量值相对较小,更容易致灾;在降雨空间分布上,当降雨集中在下游时,临界雨量值最小,越容易达到警戒流量,但降雨空间分布对临界雨量的影响小于前期影响雨量的影响,且这种影响会随前期影响雨量的增加而不断减小。     

基于水位/流量反推法的资料匮乏地区临界雨量研究

在易发山洪灾害而没有实测水文资料的地区,临界雨量的计算显得尤为困难。以宝鸡陇县地区陈家河小流域为研究对象,利用设计的当地暴雨过程,经过产流、汇流分析计算,得到预警对象处的洪水过程。在降雨径流同频率的假定下,并且考虑3个典型土壤含水量P_a=20 mm(干旱)、P_a=50 mm(一般)、P_a=80 mm(湿润),结合陈家河实测的沟道资料,运用水位/流量反推法综合得出流域预警对象的临界雨量和准备转移雨量,为陈家河小流域的灾害预警、人员转移提供技术支撑。     

小流域临界雨量计算方法研究

引发山洪灾害的外动力因素是降雨,而降雨需要达到一定的量级或强度时才能激发山洪灾害。临界雨量是山洪灾害预测预报的重要依据之一。本文提出了临界雨量的计算方法,同时通过对典型区域的实例分析,表明提出的方法是可行的。     

山洪灾害临界雨量分析计算方法研究

一个流域或区域某一时间段内降雨量达到或超过某一量级和强度时,该流域或区域将发生山溪洪水、泥石流、滑坡等山洪灾害,把这时的降雨量或降雨强度,称为该流域或区域的临界雨量(强).临界雨量(强)是一项指标,对于山洪灾害防治有着重要意义.采用水文部门现有雨量站网的雨量资料,并利用气象站网雨量资料作为补充,提出了临界雨量的分析计算方法,同时也给出了资料缺乏和无资料区域或流域临界雨量的估算方法.通过对典型区域的实例分析,证明提出的方法是可行的.     

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。     

基于朴素贝叶斯算法的流域降水预测方法

为了在降水成因尚不明确的情况下有效利用相关历史资料提高降水预报水平,提出了基于朴素贝叶斯算法的流域降水预测方法。以东江流域为例,通过构造不同降水数据特征集预测流域内降水情况,并与传统时间序列方法和BP神经网络方法进行预测准确率对比验证,结果表明,基于朴素贝叶斯算法的降水预测方法取得了比传统时间序列方法和BP神经网络方法更好的降水预测效果。