暴雨随机模型研究：暴雨洪水流域系统随机模拟研究之五

暴雨随机模型是暴雨洪水流域系统随机模拟洪水过程的关键。本文论述了现行几种实用性暴雨随机模型，指出了它们的特点，并分析了各自的优缺点。总的说来，这些模型概念清楚，结构简单，计算方便。实测资料检验表明，有良好地随机模拟效果，可推广应用。     

工程随机模型在暴雨洪水分析计算中的应用

本文利用工程随机模型的原理和方法，建立了年暴雨过程随机械模型和便于计算机数值模拟的暴雨洪水流域系统随机模型，并结合应用实例给出了对这些随机模型的实用性检验，表明这一方法不失为实际工程洪水分析计算的一条途径。     

湖北汉北河流域复杂洪水综合模拟模型研究

2016年7月汉北河流域发生历史罕见的特大暴雨洪水,流域上游多处发生溃堤险情。为全面、科学认识汉北河流域暴雨洪水特性,分析现状防洪能力,构建了汉北河流域水文模拟与水动力计算相耦合的洪水综合模拟模型,选取汉北河流域1997年、2007年、2008年和2016年4场历史实测典型洪水过程,对模型洪水模拟精度进行验证。结果表明,本次构建水文模拟模型可以大致反映天门站以上区域洪水特征,洪峰值、峰现时间及洪水过程线,具有一定的可靠度。     

基于径流侵蚀功率的流域次暴雨输沙模型研究——以岔巴沟流域为例

流域次暴雨侵蚀产沙模型研究是国内外土壤侵蚀研究的重点领域之一。提出了基于径流深和洪峰流量模数两个流域次暴雨洪水特征参数的径流侵蚀功率的概念;利用岔巴沟曹坪水文站1959至1990年间历年实测的次暴雨洪水径流泥沙资料,系统研究了该流域次暴雨径流侵蚀功率与流域输沙模数之间的相关关系,建立和验证了基于径流侵蚀功率的岔巴沟流域次暴雨输沙模型。结果表明,岔巴沟流域次暴雨径流侵蚀功率与流域输沙模数之间具有极显著的幂函数相关关系;模型验证期的次暴雨输沙模数模拟值与实测值之间具有较好的一致性。     

玉符河流域分布式洪水预报模型及应用

玉符河是济南西南部防洪安全的主要威胁,高精度洪水预报是科学调度防洪工程、降低防洪风险的基础。在分析暴雨洪水特征的基础上,识别了流域主要产汇流机制,结合地形、土壤、植被、水库/塘坝分布等下垫面信息,建立了玉符河流域分布式洪水预报模型;选用卧虎山水库2010-2013年4场典型洪水过程率定了模型参数,检验了模型精度;选择典型洪水过程,通过连续模拟结合滚动修正,预估了暴雨过程的流域初始条件,应用区域降水预报数据驱动模型预报流域洪水过程,结果表明模型在72 h预见期内具有较高精度,能够为水库防洪调度提供支撑。     

田头水流域暴雨洪水预报的流溪河模型研究

田头水流域暴雨洪水频发,是广东省中小流域洪水灾害防治的重点,目前尚未针对该流域建立有效的洪水预报模型。采用由我国学者提出的流域洪水预报分布式物理水文模型——流溪河模型,建立了田头水流域暴雨洪水预报模型,运用粒子群法优选了模型可调参数,获取了较好的模拟效果。实际运用表明,该模型可以用于田头水流域的洪水预报。     

清流河流域场次洪水的退水特征及过程模拟

分析场次洪水的退水过程对水利工程的运行调度及水文预报方案的制定具有实际的应用价值。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了流域的退水过程特征,并采用指数型退水模型对退水过程进行了模拟。结果表明:清流河流域退水流量大小与场次暴雨洪水历时、洪峰大小等因素有关,起退流量介于12~303 m3/s;不同场次的退水系数介于0.01~0.0435之间,长历时暴雨洪水的退水系数相对较小;指数型退水模型能够较好地模拟退水过程。     

随机森林模型在悖牛川洪水预报中应用研究

黄土丘陵区干旱半干旱流域的产汇流机理十分复杂,再加之人类活动对下垫面的强烈干扰,导致现有的水文模型预报精度总体不高,其洪水预报问题一直是水文研究中的难点。随着水文气象资料的累积,数据挖掘技术可为该地区洪水预报研究提供新思路。以黄河中游悖牛川为研究流域,建立随机森林模型开展1981—2007年间48场暴雨洪水过程的模拟研究;结果表明,该模型在场次洪水模拟中的平均确定性系数为0. 81,平均洪峰误差为-2%,模拟预报合格率为75%。研究可为黄河干旱半干旱地区洪水预报研究提供有益的借鉴与参考。     

考虑暴雨中心的子流域划分在洪水预报中的应用

为研究降雨分布不均对水库近坝区洪水预报精度的影响,以五强溪近坝区流域为研究区域,选取 2014—2020 年 20 场历史洪水资料,采用反距离权重法绘制流域暴雨中心图,并据此进行子流域划分,其中,13 场 洪水用于模型率定,7 场洪水用于模型验证。选取 2021 年 4 场洪水进行检验,对比分析仅依据自然子流域划分和 考虑暴雨中心的洪水预报结果。结果表明：两种子流域划分方法在其最优参数下的洪水模拟精度相似,考虑暴雨 中心划分的洪水模拟确定性系数均值为 0.83,略高于仅依据自然子流域划分洪水模拟确定性系数,4 场洪峰误差 均在 10％以内,洪量误差均在 20％以内,达到了甲级精度标准,说明考虑暴雨中心对子流域进行划分是合理的。     

华中多雨人口密集型流域洪水预报

建立一个集总式水文模型,即基于蓄满产流的三水源新安江模型,模拟抚河流域1981-1995年的18次暴雨洪水过程;采用马斯京根分段连续算法计算河流洪水演算和水流过程线;然后将所有水流过程线线性叠加,确定水流和洪水过程;利用日尺度数据和洪水频率数据对模型进行参数率定.结果 表明:该模型在现场洪水模拟中的平均确定系数为0.9...     

Derivation of Unit Hydrograph from GIUH Analysis for a Himalayan River

Unit Hydrograph (UH) is the most popular and widely used method for predicting flood hydrograph resulting from a known storm in a basin area. However, the non-availability of UH due to poor network of raingauge stations in flood prone Indian river basins is a major concern. The computation of Horton's ratios and their application in generating the Geomorphological Instantaneous Unit Hydrograph (GIUH) can provide a solution for ungauged rivers. A detailed drainage network analysis was carried out for a 5th order flood- prone Himalayan river system in order to highlight its significance in flood management program. The equations for GIUH of 5th order stream were derived through Markov Chain analysis. The GIUH model for the 5th order stream was used to derive the first ever analytical UH of the river. Further, it was applied to determine the 50-yr return period flood. The 50-yr return period flood matches with the result of flood frequency analysis based on observed peak discharge data. This drainage network analysis and application of GIUH can provide a significant contribution towards flood management program.     

佳芦河流域“7·27”暴雨洪水分析

以佳芦河流域2012年"7·27"暴雨洪水为例,采用统计法和过程对应分析法,分析了其暴雨洪水关系。结果表明,次洪量没有减少的趋势,输沙量减少不多,统计法成果表明下垫面削峰作用明显,而采用过程对应分析时其削峰作用有限,说明在暴雨洪水个例分析中要慎用统计学方法。从本次洪水分析来看,当该流域遇到高强度大暴雨时,现状水利水保工程对消减洪峰、洪量和沙量的作用是相当有限的。     

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。     

Design Flood Estimation Using GIS Supported GIUHApproach

Quantitative understanding and prediction of theprocesses of runoff generation and its transmission to theoutlet represent one of the most basic and challenging areasof hydrology. Traditional techniques for design floodestimation use historical rainfall-runoff data for unithydrograph derivation. Such techniques have been widelyapplied for the estimation of design flood hydrograph at thesites of gauged catchment. For ungauged catchments, unithydrograph may be derived using either regional unithydrograph approach or alternatively GeomorhologicalInstantaneous Unit Hydrograph (GIUH) approach. The unithydrograph thus derived may be used for the simulation offlood events for the ungauged catchments. In this study Gambhiri dam catchment located inRajasthan, India is selected for applying this approach. Gambhiri river is a small tributary of the Berach/Banasriver of the Chambal basin in Rajasthan, India. Theobjective of the present study is to apply GeographicalInformation System (GIS) supported GIUH approach for theestimation of design flood. A mathematical model has beendeveloped at the National Institute of Hydrology, whichenables the evaluation of the Clark Model parameters usinggeomorphological characteristics of the basin. This modelhas been applied for the present study.From this study it is observed that the peakcharacteristics of the design flood are more sensitive tothe various storm pattern as well as method of criticalsequencing followed for the computation of design stormpatterns. Earlier estimates for the peak and time to peakhydrograph was 9143.74 cumec and 18 hrs. respectively.However, the estimates for the peak characteristics ofdesign flood hydrograph obtained from the GIUH basedapproach are 11870.6 cumec and 19 hrs. respectivelyconsidering the same design storm pattern.     

晋城市洪涝灾害规律研究

文中从晋城市的气候地形地貌、暴雨洪水、防洪工程等方面分析了洪涝灾害产生的的规律，并对本区内每种类型的洪涝灾害产生的条件、特性进行了分析总结。在此基础上，结舍本地实际和防洪救灾的实践，提出了防御洪涝灾害必须在加强防洪工程体系建设的基础上，加强防洪非工程体系建设的防洪减灾工作体系，达到人与洪水的和谐共处。     

基于城市雨洪模型的市政排水与水利排涝标准衔接研究

针对目前存在的市政排水与水利排涝两个标准的衔接仍无规范统一方法的问题,以广州市东濠涌流域为研究区域,采用城市综合流域排水模型Info Works ICM建立东濠涌流域管道、河道及地面二维耦合模型,分析计算市政排水1年一遇与水利排涝5年一遇以及市政排水1年一遇与水利排涝10年一遇两种情况下的标准衔接关系,为城市排水防涝规划设计提供技术支撑。结果表明:1年一遇市政排水标准与10年一遇水利排涝标准的组合能够满足流域涝水顺利排除的要求,但管道排水口底高程距河底高程的距离过短也会对管道的水位顶托产生一定影响,故建议城市排水管网的规划建设应至少保证排水口底高程高于河道底高程0.5 m以上。     

“2006·6”北津流域暴雨洪水及水库调度分析

分析了2006年6月3-7日北津水库坝址以上流域发生的特大暴雨、洪水过程和洪水调度The flood manages情况,并与“2005·6”暴雨洪水进行比较分析。     

暴雨洪量综合作用下的巢湖防洪计算

根据巢湖暴雨洪水特性床用风险理论,综合考虑了暴雨和洪量的发生可能不同频率这一普遍现象,在传统防洪计算的基础上,探讨了暴雨洪量综合作用下巢湖市的防洪计算问题,为现有水文资料情况下,合理估算防洪风险以及确定设计洪水提供一条途径。     

嘉陵江流域暴雨洪水特征及预报

“10.7”嘉陵江暴雨洪水灾害给四川、重庆等地造成较为严重的经济损失,因此有必要对流域特征和水文预报进行科学分析总结。对流域雨水情的分析发现,嘉陵江流域暴雨具有雨量充沛、分布集中的特点;洪水具有陡涨陡落、洪峰高、变幅大的特点。根据流域内水利工程的建设及分布情况,分段制定了预报方案,并对“10.7”嘉陵江洪水进行预报实践,最后的预报成果误差很小,能够满足实际预报工作的需求。