中国山洪灾害防御关键技术

结合我国山洪灾害防治所面临的自然社会双重胁迫因素和存在的关键技术问题,在总结中国水利水电科学研究院建院以来围绕小流域暴雨洪水规律、分析计算方法、防洪减灾监测预警技术等方面所完成的创新成果基础上,阐述我国山洪灾害防治的总体思路、理论技术体系和防御模式。重点论述小流域下垫面特征及产汇流特性、缺资料地区小流域暴雨洪水规律、新一代缺资料小流域产汇流模型及分布式水文模型、预警指标体系和风险评价理论、小流域山洪灾害动态预报预警技术、全国山洪灾害小流域预报预警系统建设等方面的技术突破和取得的创新性成果。     

小流域暴雨山洪水文模型与水动力学方法计算比较分析

针对小流域暴雨山洪精细模拟问题,提出了小流域时空变源混合产流模型,以小流域为单元构建了暴雨山洪分布式模拟模型,开发了可视化时空变源分布式水文模型软件FFMS和水动力学计算软件FHMS。以宝盖寺小流域场次暴雨洪水计算为例,分别采用水文学和水动力学方法计算了小流域暴雨山洪过程,并分析了两种方法的计算精度、效率、实用性等。案例研究结果表明:(1)水文与水动力学方法均可实现小流域暴雨山洪的模拟,模拟结果与实测基本一致;(2)对于无资料小流域暴雨洪水计算,水文学建模速度快,计算效率更高,水动力学方法建模和计算效率更低;(3)在复杂地形条件下暴雨洪水形成机理、演进过程模拟方面,水动力学计算结果更加精细和准确;在山区中小流域洪水预报预警方面,水文学方法更加实用。     

河南省伊川县山洪灾害暴雨分析计算

文章针对伊川县暴雨和山洪特性,以小流域为单元合理选择适用于当地的设计暴雨洪水计算方法和水文模型等分析计算方法,以伊川县城关镇的西干渠流域石瑶村六组为例详细介绍了山洪灾害暴雨计算方法,并进行了暴雨时程分配计算。为河南省相似地区山洪灾害防治设计暴雨计算提供了可靠的技术支撑,也为同类工程评价项目提供了参考。     

新宾县小流域山洪灾害预警指标计算

雨量预警是山洪灾害预警的重要指标,根据新宾县山洪灾害调查的实际情况和小流域历史洪水痕迹调查,采用曼宁公式分析计算成灾流量,依据《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》(1998年版)计算分析设计暴雨,基于暴雨洪水同频的假设,由设计暴雨洪水反推成灾流量,通过计算分析,推求出新宾县山洪灾害预警指标,即小流域雨量预警指标,为新宾县防汛工作提供科学依据。     

基于推理公式法的小流域洪水设计分析

在洪水设计时,考虑时空差异有助于准确地把握暴雨时域关系,保障防洪工程的顺利实施。以彰武县鹞鹦河流域为例,根据流域的时空分布特性,深入分析了防灾对象所在小流域以及防灾对象上游河段的暴雨特性、小流域特征,研究了历史山洪灾害情况。以小流域为单元合理选择适用于当地的设计暴雨洪水计算方法和水文模型等分析计算方法,分析小流域洪水规律,并验证了小流域设计暴雨的合理性。     

山区小流域推求设计暴雨的方法研究

山区小流域往往实测水文资料不足或无实测水文资料,因此对于山区小流域设计暴雨的推求通常采用间接方法。现以灵石县曹村沟小流域为例,在外业调查成果的基础上,综合分析小流域设计暴雨计算方法,选用适当方法推求不同频率的设计暴雨,计算内容主要包括设计点暴雨、设计面暴雨、设计暴雨的时雨型和设计暴雨的时程分配等。推求的设计暴雨成果为山区小流域设计洪水的推求提供数据参考,并为山区山洪灾害预警预案编制提供数据支撑。     

肇庆市广宁县山洪灾害分析评价

为全面和准确地掌握肇庆市广宁县山洪灾害防治区小流域暴雨洪水基本特征,了解防治区现状防洪能力、危险区等级划分以及预警指标等成果,给山洪灾害预案编制、预警预报、群测群防等方面提供信息支撑,该文以评价对象利树村为例,介绍山洪灾害分析评价流程,开展小流域暴雨洪水计算、现状防洪能力分析、危险区划分和预警指标分析,获得山洪灾害分析评价成果,并结合广宁县实际情况,提出针对性意见和建议,可供山洪灾害防治参考。     

西林县山洪灾害分析评价

为全面和准确地掌握西林县山洪灾害威胁区小流域暴雨洪水基本特征,了解山丘区暴雨、山洪与灾害之间的关系,获知沿河村落的山洪暴发临界雨量,进一步提高区域山洪灾害防治能力,基于工作底图、小流域基础属性数据和山洪灾害调查成果,开展小流域暴雨洪水特性分析、沿河村落防洪现状评价和预警指标分析,获得了良好的山洪灾害分析评价成果。结合西林县实际情况,提出了针对性意见和建议,可供下一步山洪灾害防治参考。     

下花园区山洪灾害历史洪水调查结果分析

山洪灾害暴雨洪水调查是山洪灾害防治的基础,为山洪灾害系统防治工程建设提供技术支撑。本文根据2015年河北省张家口山洪灾害调查工作要求,收集下花园区暴雨洪水资料,调查定方水、戴家营、响水铺3个典型小流域历史洪水及灾害情况,推求不同频率设计暴雨洪水,确定其历史洪水重现期分别为50年、10年、20年。     

分流量区间BMA方法在小流域暴雨山洪模拟中的应用——以官山小流域为例

小流域山洪灾害具有成灾时间短、突发性强、危害性大、频次多等特点,严重威胁着区域内社会经济发展和人民群众生命财产安全。受当前山区雨洪资料少、产汇流机理不够完善所限,小流域的暴雨洪水模拟存在着可靠性差、精度低的问题。以我国中部秦巴山区山洪灾害典型流域官山小流域为研究对象,搜集了近期代表性较好的10场洪水,以TOPMODEL、TUWMODEL和新安江模型结果为基础,基于分流量区间BMA方法计算模型权重,提出适用于小流域的水文集合预报模型。结果显示,相比单一水文模型,分流量区间BMA方法模拟的洪峰流量、洪量和峰现时间指标的合格率可分别提高4.5%、39.7%和48.9%,为官山小流域洪水模拟提供了一种有效的模拟手段。研究成果对提高山区小流域洪水预报精度具有一定的理论意义和实践价值。     

山丘区小流域暴雨洪水预报预警问题分析及建议

在超强厄尔尼诺事件影响下,2016年我国呈现出入汛早、暴雨多、强度大、累计雨量大的特点,强降雨引发的洪涝和泥石流灾害明显偏多偏重,现有的山丘区小流域暴雨洪水预报预警技术还难于满足实际防灾减灾需求。针对我国山洪灾害的特点以及暴露出的问题,从多源信息的融合与利用、动态预警指标的建立、山丘区小流域水文模型实用性研究3个方面提出了相应的对策和建议,以期为我国山洪灾害防御工作提供参考。     

小流域山洪灾害分析评价研究

针对小流域山洪灾害频发、防治工作难度大的问题,对山洪灾害评价与分析的流程进行简要叙述,并以水峪沟小流域为例,在外业调查成果的基础上,进行设计暴雨、设计洪水及水面线计算、防洪现状评价和预警指标分析,综合分析水峪村防御山洪灾害的能力,为山洪灾害预警预案编制、人员转移与临时安置、防灾意识普及等工作提供技术支撑。     

海南省五指山市山洪灾害分析评价

基于工作底图、基础数据和山洪灾害调查数据等资料,对五指山市进行了山洪灾害分析评价,并以通什水上游的军民村(TS06)小流域作为实例介绍山洪灾害分析评价流程,主要评价内容为小流域暴雨洪水计算、现状防洪能力分析和危险区划分、预警指标分析,最后,针对五指山市山洪灾害防治提出了建议。     

山洪灾害调查评价成果复核方法探讨

山洪灾害调查评价工作分析计算了设计暴雨洪水、现状防洪能力、预警指标,为山洪灾害预警奠定了基础。然而,山洪灾害防治区大都为小流域,无实测径流资料,设计洪水一般为理论推求,各种参数和预警指标与实际难免会有较大误差。通过湖北省谷城县瓦西河流域近期实际发生的暴雨洪水资料,检验复核山洪灾害评价成果的水位流量关系,分析设计暴雨洪水计算方法适用性及相关参数的合理性,检验复核临界雨量和预警指标,以期达到适时修订相关参数,完善现有评价成果,提高预警指标精准度的目的。同时,为无资料地区山洪灾害评价成果复核提供方法性探讨。     

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。     

基于降雨观测资料的山洪预警标准研究

山洪灾害是山区小流域发生频次最高危害最大的自然灾害，利用降雨观测资料及时进行山洪预警是山洪灾害避险的有效手段。本文从河道安全泄洪流量出发，提出了最小临界雨量和临界雨力的新概念和计算方法，并在此基础上构建了暴雨临界曲线，以降雨观测资料在暴雨临界曲线图上所处的位置作为山洪预警的判断标准，通过某小流域三场洪水暴雨资料的验证，证明其方法是合理的。用暴雨临界曲线作为山洪预警的判别方法易于农村干部群众掌握，适宜于山区小流域各地防范山洪灾害中使用推广。     

合阳县山洪灾害暴雨洪水特性探析

根据合阳县河沟众多,山洪频发的特征,研究如何提高山洪灾害防御能力,需对暴雨量级、汇流时间和洪水特性进行分析。通过分析合阳县基本概况,以路井镇岱堡、百良镇三河村、新池镇北沟村3个典型村为评价对象,采用常规标准历时暴雨计算法,对防灾对象所在小流域以及上游集水区的山洪灾害防治区暴雨量级、汇流时间等特性进行深入探讨,并根据暴雨量采用同倍比放大法和五点概化法汇制洪水过程线,得出合阳县小流域暴雨、洪水特性成果,为全县山洪灾害预警机制确立奠定基础。     

基于流域模型法确定官沟河流域山洪灾害临界雨量

针对我国大部分地区缺少长期实测洪水资料,无法有效预防山洪灾害发生的问题。以山西省晋中市平遥县官沟河上七洞村所在的小流域为例,详细阐述如何依据《山西省水文手册》计算设计暴雨和设计洪水,利用HEC-RAS软件推求水面线,并应用流域模型法反推危险区临界雨量,确定准备转移和立即转移雨量预警指标,为我国其他山区小流域的预警指标分析提供借鉴。     

山洪灾害调查评价技术在无资料小流域洪水预警中的应用

山洪灾害分析评价技术解决了中小河流水文监测系统建设项目新建水位(水文)站无资料的小流域预警方案编制问题。本文以新建的黟县水位站为例,分析了流域暴雨洪水特性、推算了设计暴雨洪水,对控制河段的水位-流量关系、中心城区防洪标准进行了分析,推求了预警临界雨量,为城区防洪提供预警信息。     

小流域山洪灾害雨量预警指标分析研究

针对小流域山洪灾害具有突发性,预测预警难度较大问题,而临界雨量又是诊断山洪灾害是否发生,并及时采取相应预防措施的关键性指标。结合山洪防治区实际情况,以太岳山中部地区某小流域为研究区,根据山洪灾害分析评价技术要求,计算设计暴雨及设计洪水,利用HEC-RAS软件推求水面线,并用流域模型法对临界雨量预警指标进行了分析和计算,初步确定了准备转移和立即转移的预警指标,为当地山洪灾害防治工作提供了一定的依据。