岔巴沟流域暴雨山洪水沙特征

受极端降雨事件影响,黄土丘陵沟壑区易发生暴雨山洪,造成重大灾害损失。为进一步了解工程与非工程措施导致的下垫面变化下的产流产沙特征,探究暴雨山洪的形成及致灾机理,基于"7·26"暴雨事件,以岔巴沟流域为研究区域,采用现场调查结合实测资料分析的研究手段,分析岔巴沟流域暴雨山洪特征。分析表明,在历时短、强度大、雨量多的极端暴雨事件条件下,岔巴沟流域形成流量较大、输沙量较低的陡涨陡落型山洪。径流量大的原因在于降雨量高、降雨强度大;输沙量较低的原因在于多年的退耕还林、封山禁牧等政策措施及水土保持工程措施。虽然岔巴沟的植被覆盖度较高,下垫面显著改善,但自然恢复的植被相对较少,坡面上仍存在大量坡耕地,在极端降雨事件下,仍会产生携带一定泥沙的山洪。     

基于GIS的清远市瑶安小流域山洪灾害风险评价

为有效地整治瑶安小流域山洪灾害,以降雨、高程、坡度、土壤类型、人口密度和土地利用类型等作为瑶安小流域山洪灾害风险评价指标,基于GIS技术和层次分析法建立山洪灾害风险评价模型,制作山洪灾害危险性、易损性和风险区划图,对该流域山洪灾害进行风险评价。结果表明,瑶安小流域高风险区主要集中在地势较为平缓、人口较多、经济较为发达的下游区域,较高风险区集中在山洪灾害危险性较高、居民点分布相对较多的中上游地区,风险度较低区域主要集中在流域东部地区,评价结果与该流域山洪灾害实际情况较为吻合。     

基于蓄满超渗兼容模型的山洪灾害临界雨量探讨

山洪预警是减少山洪灾害损失的重要手段,临界雨量的确定则是山洪预警过程中重要的一环。以裴河流域为例,根据山丘区实际情况,分析流域蓄水容量分配曲线与流域下渗能力分配曲线的关系,建立蓄满超渗产流兼容模型。通过参数率定,确定模型所用参数,模拟出的洪水过程洪峰流量与实际洪水过程洪峰流量误差均在6%以内,利用模型进行山洪预警的准确率为81.25%,与水文比拟法所得预警指标相比,准确度更高。     

江西省铅山河流域山洪灾害风险区划

为绘制江西省铅山河流域山洪灾害风险区划图,从危险性和易损性两方面构建了风险评价指标体系,基于层次分析法和GIS技术建立了山洪灾害风险评价模型,绘制了研究区山洪灾害危险性、易损性和风险分布图,并结合实际山洪灾害调查评价成果对其验证分析。结果表明,铅山河流域山洪灾害风险度相对较高地区主要分布于武夷山镇、篁碧畲族乡、天柱山乡、石塘镇、英将乡等流域中上游段,风险度较低地区则集中于流域下游永平镇附近,评价结果与该流域实际情况较为吻合,说明所构建的风险评价指标体系和评价模型有效可靠。研究结果可为其他地区山洪灾害风险区划图绘制提供借鉴。     

HSPF模型在渌水流域洪水预报中的应用

近年来,流域暴雨洪水灾害事件频发,准确、可靠的洪水预报是有效预防和抵御山洪灾害的重要措施。以渌水流域为研究区域,构建HSPF半分布式模型,选取流域2013～2020年洪水资料中代表性较好的场次洪水完成模型参数的率定和验证,并采用确定性系数、相对误差等指标进行洪水模拟精度评价。结果表明,该模型在渌水流域场次洪水模拟中表现良好,15场洪水模拟的峰现时间、洪峰流量合格率分别为100.0%、80.0%,洪量及径流深的模拟合格率均为93.3%,确定性系数均值为0.80,总体预报精度达到乙级,说明构建的HSPF洪水预报模型在渌水流域具有较好的适用性,可为该地区的洪水预报提供依据。     

基于防灾能力的山洪灾害预警指标估算模型及应用

针对流域下垫面条件和河道条件等复杂地貌特征对山洪灾害预警指标确定影响较大的问题,以多种分布函数拟合极端降水序列,并考虑土壤产流能力、河道槽蓄水量等因素,通过模糊综合评价法量化小流域内防灾对象的防灾能力,提出基于防灾对象防灾能力的山洪灾害预警指标估算模型。选用罗敷堡小流域源头村二组作为防灾对象,利用该模型确定不同土壤湿度下各预警时段的预警指标范围;并将该模型结果、水位流量反推法结果分别与时段特征雨量进行对比检验,结果表明该模型所求山洪灾害预警指标范围合理可靠,可用于山洪灾害预警预报。     

基于虚拟水库模型的无资料地区小流域山洪预警方法

针对小流域下垫面条件复杂,传统的单一模型不足以快速准确地进行山洪预警的问题,将小流域虚拟为一个水库模型,提出利用蓄满-超渗混合模型,对不同土壤含水率下的净雨分析结果进行产流计算,将流域降雨产流过程模拟为水库蓄放水过程,根据实时降雨量准确计算出流域出口断面的洪水要素。在武汉市黄陂区肖家寨的应用结果表明,该方法合理可靠,为无资料地区小流域山洪预警提供了新思路。     

基于HEC-RAS和GIS的小东川河流域沿河村落山洪淹没范围确定

模拟预测山西省吕梁市小东川河流域的山洪淹没范围,可为山区小流域防洪减灾、水利工程建设、山洪预警和人员转移等方面提供理论依据。利用河流分析系统(HEC-RAS)模型计算山洪水位—流量关系,并与GIS相结合绘制出洪泛区范围,最终实现吕梁市小东川河流域五年一遇、二十年一遇和百年一遇的洪水淹没范围的二维可视化。模拟结果表明,该模型操作便捷,模拟效果较好,模拟结果满足防洪规划要求,为山区小流域山洪评价提供了新方法。     

暴雨临界曲线法在黑龙江省典型流域山洪预警中的应用

为了能够准确地进行山洪预警预报,选取烟筒山水文站所在流域为典型流域,以河道安全泄量为出发点,根据相关的经验公式计算得到最大临界雨量和最小临界雨量,判别出山洪情况,并采用暴雨临界曲线法分析计算了烟筒山水文站的三次典型暴雨过程。结果表明,采用暴雨临界曲线法能定性判别出山洪灾害发生的危害程度,其结果与实际调查情况一致,可见该方法应用于黑龙江省典型流域合理、可靠。     

基于AHP和GIS的吕梁地区小流域山洪灾害风险区划

为准确评价山西省吕梁地区石楼县的山洪灾害风险,从山洪灾害的形成条件和流域基本情况出发,选取降雨、地形、河流水系和历史洪水四个因子为危险性评价指标;选取人口密度、耕地面积百分比和单位面积生产总值三个因子为易损性评价指标。利用层次分析法(AHP)确定各指标权重,并依托ArcGIS空间分析叠加功能得到石楼县山洪灾害危险性分布图、石楼县山洪灾害易损性分布图以及石楼县山洪灾害风险分布图。结果表明,石楼县山洪灾害风险系数最小值为0.002,最大值为0.568。低风险、中低风险、中等风险和高风险等级面积占全县面积比例分别为18.21%、26.33%、26.08%、29.38%。分析结果可为同类小流域的山洪灾害风险区划提供参考,也可为有关部门防洪减灾提供依据。     

基于改进VIC模型的岔巴沟流域水沙耦合模拟研究

针对流域水沙模拟问题,在可变下渗能力(VIC)模型的产流单元和河道汇流中分别耦合物理概念的产沙和汇沙结构,构建了能够模拟水沙时空变化的分布式水沙耦合模型,并应用于黄土高原岔巴沟流域1987~2006年10场洪水的模拟和验证。结果表明,水沙耦合模型具有较好的精度,对流域输沙量模拟的平均绝对值误差为22.2%,对输沙率过程模拟的确定性系数达到0.61,同时耦合模型能够模拟流域产沙汇沙的空间分布特征,具有较大的应用潜力。     

基于DPSIR模型的小流域山洪灾害风险评价

精准有效评价山洪灾害对山洪灾害防治有重要意义.将DPSIR模型与山洪灾害风险评价相结合,重新定义模型中各指标,重新设定模型内部关系,得到契合山洪灾害特性的DPSIR模型,从而基于该模型选取指标、构建因子度和风险度计算模型,形成了一套完整的山洪灾害风险评价理论方法,并以山洪灾害频发的日照市五莲县为例对该方法进行验证.结果...     

基于深度学习的西南地区寿溪河山洪预报研究

鉴于山洪突发性强、历时短、陡涨陡落等致使在模拟预报过程中具有较大难度和不确定性问题,构建了基于深度学习的LSTM网络模型进行山洪确定性预报和概率预报,从精度和可靠度两方面研究其在西南山区的适用性.并以西南山洪易发区寿溪河流域为例进行模拟,结果显示LSTM网络模型更易发现暴雨洪水之间的深层规律,验证期平均纳什效率系数达0...     

山洪灾害分析评价预警雨量应用机制与实践

山洪灾害预警是山洪灾害防治的重要手段,现有遥测自动雨量站可为山洪灾害预警提供基础支撑。针对各沿河村落已有预警雨量而无法有效投入使用的问题,提出了按流域分区使沿河村落与雨量站进行一一对应,使用泰森多边形法确定了预警雨量站及雨量站预警关联机制,并将其应用于商城县化眉笼小流域中。结果表明,提取出沿河村落上游流域范围,并在该范围内搜索雨量站,将沿河村落与这些雨量站进行逻辑关系对应,在流域中使用泰森多边形法确定雨量站的预警关系,符合流域降雨在空间上的分布,能够解决目前预警雨量站空报、错报问题。     

基于PCA和AHP的小流域山洪灾害风险评价

为准确评价小流域山洪灾害风险,针对小流域山洪特点及成灾机理,以栾川小流域为例,选取汛期年最大1、3、6、12、24h降雨量及年均暴雨日数为致灾因子,地形高程、坡度及水系分布为孕灾环境,沿河两侧村镇人口和房屋密度为承灾体,构建了小流域山洪灾害风险评价指标体系,并采用主成分分析法(PCA)提取关键致灾因子、层次分析法(AHP)确定各指标权重,依托ArcGIS空间分析叠加功能得到小流域山洪灾害危险性分布图、易损性分布图和山洪灾害风险等级分布图。结果表明,栾川小流域中上游部分地区如常村、么坪村、新立村等所在的小流域属于山洪灾害高风险区,占流域总面积的15.4%,这些地区年最大降水量普遍较高,且沿河居民住户相对集中,山洪灾害风险等级最高;山洪灾害低风险区主要位于流域下游,如西地村、上河南村等,此结果与小流域历史山洪灾害分布情况相一致。分析结果可为有关部门防洪减灾提供依据,也可为同类小流域的山洪灾害风险评价提供参考。     

一种利用蓄满产流模型绘制降雨径流相关图的方法

提出了一种利用蓄满产流数学模型绘制降雨径流相关图的方法,该方法首先根据流域历史资料结合流域自身特性确定蓄满产流模型的结构,并优选出模型参数;其次,利用优选后的蓄满产流模型结合历史数据绘制相关图。黑河流域应用实例表明,应用该方法绘制的相关图简便实用、精度较高。     

HEC-HMS模型和TOPMODEL模型在东庄流域山洪预报的应用研究

水文模型是山洪预报的理论依据,不同模型间的结构、适用性、精度均不同。为探究HEC-HMS模型和TOPMODEL模型的特性及其模拟效果的差异,选取东庄流域10场代表性洪水,以峰现时间误差、径流深误差、时间误差和确定性系数为检验指标,进行场次洪水模拟。结果表明,两模型的预报方案在东庄流域模拟中各评定指标均达标,率定期均为甲等精度,验证期均为丙等精度。HEC-HMS模型和TOPMODEL模型对蒸散发的差异性参考,使得在半干旱区HEC-HMS模型的适用性更好。研究成果对于HEC-HMS模型和TOPMODEL模型在该区域的应用及防灾减灾有重要意义。     

基于GIS与AHP的南丰县山洪灾害风险评估

为防治和削减南丰县山洪灾害导致的重大损失,评估山洪灾害风险等级至关重要。首先,从致灾因子、下垫面孕灾环境和承灾体特征着手,利用GIS软件、层次分析法(AHP)构建了山洪灾害风险度模型和风险评估指标体系,制作了山洪灾害风险度分布图和风险等级图;其次,利用16个点位的实地调查数据对山洪风险划分等级结果进行了验证。结果显示,所得山洪风险等级图与实际的山洪灾害点具有较高的吻合度,但同时也存在一定局限性,反映所构建的山洪灾害风险度模型及相应的指标体系适宜该区域山洪灾害风险评估,但仍需进一步优化模型参数和改进危险度分级方法。研究结果可为相似区域山洪灾害风险的分析与决策提供借鉴。     

冯家塔煤矿山洪特征、危险性评价及防治措施

为了消除山洪对冯家塔煤矿的威胁、保证煤矿的正常生产和安全运营,以冯家塔煤矿山洪现场勘查资料为依据,对山洪特征进行系统分析,选择合理的经验公式确定其特征值。在此基础上,以可拓学为基本原理,构建山洪危险性评价模型,利用该模型对冯家塔煤矿山洪进行危险性评价,评价结果为危险性大,与山洪的实际情况和未来趋势基本符合。最后根据实地调查结果及特征值,确定拦挡坝、消能坝、排导渠等相结合的综合治理措施。     

无资料区小流域山洪灾害过程数值仿真研究

为揭示无资料区小流域山洪灾害爆发过程及致灾机理，以江西省樟树市芗溪河小流域为例，建立暴雨洪水情况下松散体运移数值模型，分析了暴雨发生过程及泥沙运移规律。结果表明，对河道而言，高地势、坡降变化处与汇流地区流速较大，对于坡面较缓、汇水面积大的区域，汇流点流速相对其他区域增长尤为显著；流域初期局部积水，短期内出现地表径流，汇集而成的水流冲刷出多条沟壑，泥沙多在下游出口处沉积；流域水深、流速与降雨量相关，降雨量越大，水深流速越大，冲刷情况越显著。研究成果对于该地区山洪预警具有积极意义。