长江流域典型城市暴雨雨型特征分析

长江流域是我国洪涝灾害频繁出现的地区之一,对长江流域暴雨雨型特征演变的研究,可以为流域内城市防洪排涝提供科学依据。利用1970—2020年间长江流域11个典型城市站点的逐小时降雨观测资料,筛选场次暴雨后利用累计雨量历时曲线和模糊识别法识别暴雨雨型,采用Mann-Kendall方法对单峰型暴雨雨峰系数和占比进行趋势检测,并对不同历时暴雨分组后进行雨峰特征分析。结果表明:①长江流域典型城市中的单峰型暴雨出现频次占85%,平均型和双峰型出现较少;单峰型暴雨的前期集中型最多,占50%,中期集中型和后期集中型次之。②短历时(1~6 h)暴雨的雨峰占比达到70%,长历时(13~24 h)和超长历时(24 h以上)的雨峰占比分别只有28%和17%。最大小时雨强主导了短历时暴雨的特征,对长历时暴雨来说,降雨的持续性是总雨量变化的主要因素。③从上游到下游,暴雨的雨峰系数逐渐增大,峰现时间逐渐向后推移,长历时和超长历时暴雨尤为显著。     

南京地区暴雨变化特性分析

选取南京地区7个雨量站长系列逐时降水资料,分析暴雨时空分布规律与变化特性,并解析暴雨雨型特征。结果表明:南京地区暴雨时空分布不均性显著,市区年暴雨量和暴雨次数多于郊区;不同历时年最大降雨量总体呈现增大趋势,且主城区增加趋势更显著;暴雨以一般暴雨、弱暴雨为主,但容易引起内涝的短历时、高强度的暴雨频次呈现增加趋势,且主城区相对郊区增加趋势更显著;主城区弱暴雨、中暴雨和强暴雨分别具有14年、8年和3年的丰枯变化周期,特短暴雨、短暴雨和一般暴雨也都具有3年左右的丰枯变化周期;雨型(历时12 h暴雨)以容易引起内涝的单峰Ⅲ型雨型为主,加大了城市内涝防治压力。     

广州市近年短历时暴雨演变特征分析

城市暴雨内涝与短历时强降雨息息相关,开展短历时暴雨变化规律研究可为广州市内涝防治提供科学依据.选取五山站1984-2013年各短历时降雨资料,采用趋势线、Mann-Kendall趋势检验、频率分析、集中度、小波分析等方法对广州市不同短历时降雨序列和暴雨次数进行统计分析.结果表明,广州市不同历时年最大降雨量均呈增加趋势,且时段越长增加越明显,最大1h降雨量存在11a时间尺度上的变化周期,每年5、6和8月最大1h暴雨高发,一天中强降雨多发生在下午时段.     

基于排水防涝规划的短历时暴雨雨型分析

基于历史降雨记录资料,采用数理分析方法,科学表达城市暴雨特征,是建立完善的城市排水防涝系统的关键基础性工作。针对湖北省宜都市城市排水防涝系统的规划设计,统计每场降雨过程的雨峰位置系数,加权平均得到综合雨峰位置系数,采用PC分析法及芝加哥法确定短历时暴雨雨型,为城市排水防涝系统的规划、设计提供了有力支撑,可为城市雨水径流控制与资源化利用提供参考。     

变化环境下北京市长历时暴雨雨型延长分析

随着城市化进程的加快,城市下垫面及气候发生了巨大的变化,导致了极端降雨事件频繁发生.为此,新形势下研究长历时暴雨雨型,掌握城市长历时暴雨时程分配过程,对如何应对极端降雨事件发生有重要意义.以北京市为例,选取代表站北京观象台站(1941-2014)74年实测降雨资料,采用同频率分析法,对北京市24 h长历时暴雨时程分配过程进行延长分析,推求适应北京市实际情况的暴雨雨型.结果表明:推求后的设计暴雨雨型呈现出上升-下降-上升-下降波动趋势,由双峰组成,发生时间分别为第265tmin和第1 010 min.     

浙江省城市暴雨计算方法的比较研究

为了澄清城市排水规划设计中对暴雨计算的一些误区,合理确定浙江省城市市政排水和城市排涝系统的规模,对"浙江省城市暴雨强度公式"和《浙江省短历时暴雨图集》作了简要介绍,并从暴雨选样、拟合曲线和参数、设计雨量等方面进行了分析比较。认为"浙江省城市暴雨强度公式"对实测暴雨资料拟合最优,对降雨地区分布考虑较少;《浙江省短历时暴雨图集》对降雨地区分布规律考虑较多,存在"均化"效应;市政排水设计标准总体上低于水利行业的排涝标准。     

唐山市区短历时设计暴雨雨型分析

利用唐山市国家基本气象站1964~2014年的逐分钟降雨资料,通过模糊识别法对历时60min、120min和180min的降雨过程进行统计分析,并分别采用芝加哥法和PC法推求唐山市区3个历时,重现期2年以5min为单位时段的短历时设计暴雨雨型,比较分析两种方法所得结果的差异。结果表明:芝加哥法和PC法推求的唐山市区短历时设计暴雨雨型均呈单峰型,这与模糊识别法统计的结果基本吻合;两种方法得到的60min和120min设计暴雨雨型峰值基本处于整场降雨过程的1/3分位,而历时180min的雨型峰值则均超前于整场降雨过程的1/3分位;芝加哥法和PC法推求短历时设计暴雨雨型基本具有"单峰型、时间短、强度大"的特点,因此当短历时暴雨发生时,各相关部门应积极配合,在第一时间做好城市排水防涝工作。     

南通市短历时暴雨强度变化趋势探析

利用南通市代表雨量站营船港闸站1990—2020年的数据资料,采用年最大值法和P-Ⅲ型分布曲线拟合得到最新的暴雨强度公式,精度满足《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》要求。将计算的历时5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min,重现期2、3、5、10、20 a的设计暴雨强度与2011年编制的暴雨强度公式的相应成果进行比较,结果表明,新公式总体上比2011年公式计算雨强偏大,在此基础上对近年来气候变化条件下南通市短历时降雨特征进行了分析。     

城市极端暴雨洪涝灾害风险评估与对策研究

受全球气候变化影响,城市洪涝灾害频发,郑州市“7·20”特大暴雨给城市洪涝灾害防御敲响了警钟。为全面了解无锡市遭遇类似郑州市“7·20”特大暴雨风险形势,构建了无锡市城市一维、二维耦合极端暴雨洪涝分析模型,综合考虑无锡市梅雨型、台风型、短历时强降雨型3种历史洪涝特征,组合0.35倍、0.5倍、0.7倍、1.0倍郑州市“7·20”特大暴雨4种量级,形成12组洪涝分析方案,开展城市极端暴雨洪涝灾害风险评估,并提出应对措施。研究成果可为极端暴雨应急联动、协同抢险救灾、城市规划等提供科学决策支持。     

基于机器学习短历时暴雨时空分布规律研究

城市内涝风险的精细化管理和防洪排涝市政工程的科学设计,需要对当地降雨的时空分布特征有深入的了解。而传统以单站雨型代表整个区域降雨特征的分析方法,不能满足这一要求。本文尝试将机器算法引入到暴雨时空分布特征研究中,以北京城区2004—2016年降雨资料为研究样本,利用动态聚类算法,提取北京城区短历时暴雨时空分布的动态特征。经分析,北京汛期的短历时暴雨时空分布特征,可以分为3种类型:(1)降雨自西北部山区移动到城中心区,逐渐扩散到城区;(2)降雨集中在城区西南部地区,逐渐向北部和城中心区扩散;(3)降雨集中在城区中心区和东部地区,基本不发生移动。研究结果表明,基于机器学习算法提取的暴雨时空分布特征,与实际暴雨时空动态发展趋势相符,并且有各自对应的降雨形成的不同物理机制,可为城区降雨设计、城市内涝风险管理等工作提供借鉴与参考。     

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…     

无资料地区设计暴雨计算研究

山西云首水库所在的小流域无实测暴雨资料,水库工程设计时需要进行设计暴雨计算以推求设计洪水。参考了当地水文手册和水文图集,计算出5种标准历时的设计点雨量,通过点面折算系数得到设计面雨量,再采用暴雨公式将标准历时的设计面雨量转化为任一历时的设计雨量。计算了设计暴雨的日雨型和时雨型,并借助暴雨公式确定了主雨历时和雨量,为该区域设计洪水计算提供了不同频率的设计暴雨和暴雨时程分配资料。     

南京市短历时设计暴雨雨型研究

设计暴雨的确定是城市管网系统排水能力规划设计的重要基础。以南京市中心城区为研究区,首先应用暴雨强度公式分别计算历时60 min和120 min的不同重现期设计暴雨量,再基于1982-2015年降水资料利用年最大法选取得到年最大降雨序列,并计算综合雨峰系数,最后应用PilgrimCordery雨型和芝加哥雨型推求南京市中心城区历时60 min和120 min的设计暴雨过程,并对峰值大小、雨峰位置、雨峰出现时累计暴雨量进行对比分析。结果表明:历时60 min和历时120 min设计暴雨的雨峰分别处于整场降雨过程的1/2时间和前1/3时间;两种方法得到的雨峰值大小相当; PilgrimCordery雨型法计算的雨峰出现时累计暴雨量大于芝加哥雨型法;短历时设计暴雨雨型推荐选用芝加哥雨型。研究成果可为南京市中心城区地面积水风险评估与排水管网系统的规划和建设提供参考。     

镇江市中长历时设计暴雨计算

基于丹徒站1981-2016年长系列实测降雨资料,采用Mann-Kendall检验分析了 3h、6h、12h、24 h共4种中长历时的年最大降水量的变化趋势,采用模糊识别法识别了 4种历时暴雨的雨型特征,并基于优选得到的分布函数计算不同历时、不同重现期的设计面雨量;依据5场典型场次暴雨,分别应用同频率法和P&C(Pil...     

基于伽马函数与核熵成分分析的短历时强对流型暴雨设计方法

利用双参数伽马函数与核熵成分分析,建立短历时强对流型暴雨设计方法,并以镇江市为例,在识别与分析研究区1981—2016年汛期短历时强对流型暴雨的基础上,推求30年一遇的短历时强对流型设计暴雨过程。结果表明：根据总雨量与最大10 min雨强比值的不同,镇江市短历时强对流型实测暴雨事件可分为3种类型;短历时强对流型与芝加哥雨型推求得到的设计暴雨过程具有较高的一致性,验证了短历时强对流型暴雨设计方法的可行性;强对流型设计暴雨的雨强和雨量均比芝加哥雨型小,表明在暴雨以对流型为主的地区,选用此方法设计暴雨标准确定排水系统的工程规模更为科学。研究成果可为完善镇江市防涝防洪系统提供参考。     

浙江省城市暴雨计算方法的比较研究

为了澄清城市排水规划设计中对暴雨计算的一些误区,合理确定浙江省城市市政排水和城市排涝系统的规模,对"浙江省城市暴雨强度公式"和《浙江省短历时暴雨图集》作了简要介绍,并从暴雨选样、拟合曲线和参数、设计雨量等方面进行了分析比较。认为"浙江省城市暴雨强度公式"对实测暴雨资料拟合最优,对降雨地区分布考虑较少;《浙江省短历时暴雨图集》对降雨地区分布规律考虑较多,存在"均化"效应;市政排水设计标准总体上低于水利行业的排涝标准。     

特大暴雨递减指数的研究分析

通过对河南省多年不同场次特大暴雨和其它部分省份发生的特大暴雨资料分析研究,发现特大暴雨和一般暴雨的递减指数是不同的。在实际应用中采用不同的暴雨递减指数计算稀有频率短历时暴雨洪水可产生严重后果。在进行了长短历时暴雨递减指数n值及其转折点的分析研究后,得出特大暴雨递减指数之己见,和大家共飨。     

海口市近年短历时暴雨演变特征分析

城市内涝与短历时暴雨有重要关系,为揭示城市暴雨内涝成因,选取海口站1951年—2012年逐时降雨资料,通过趋势线、小波分析、Mann-Kendall趋势检验、集中度等方法对海口市年最大1h降雨序列和暴雨频次进行统计分析。结果表明,海口市年最大1 h、3 h、6 h降雨量均呈增加趋势,且时段越长增加越明显,最大1 h降雨量存在17 a时间尺度上的变化周期,1 h降雨量≥20 mm、30 mm、40 mm的暴雨次数呈不同程度增加趋势,但增加幅度不明显。短历时暴雨次数呈现双高峰,6月和9月为高发时期,一天中短历时暴雨多发生在下午时段。更多还原     

西双版纳州暴雨洪水特性分析

介绍了西双版纳州自然地理环境和水文、雨量站的分布情况,以水资源四级区为分析单元,收集、统计水文资料,分析全州的暴雨特点和洪水形成特性。结果表明,西双版纳州暴雨以单日型为主,暴雨历时较短,且地区和空间分布极不均匀,暴雨变差系数为0.25~0.41;洪水特性主要取决于暴雨特性,属暴雨洪水类型,具有陡涨陡落、洪水历时短的特点,洪峰流量变差系数为0.27~0.80,且各四级区洪水在年内的时间分布与暴雨在年内的时间分布基本相对应。     

宁夏贺兰山东麓“2006．7．14”暴雨洪水分析及减灾对策探讨

2006年7月14日，宁夏贺兰山东麓连降暴雨，致使该流域发生了有水文资料记载以来的最大洪水，为历史所罕见。本文对宁夏贺兰山东麓“2006．7．14”降雨的强度、重现期、成因等特征和暴雨洪水及特性进行了分析，提出了缓解该流域城市短历时暴雨洪水灾情的对策。