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。     

基于非对称极值Copula的设计暴雨过程线分析

以曹江流域1967—2013年历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Archimedean Gumbel-Hougaard极值Copula构建3个时段雨量联合分布的典型台风暴雨过程线。主要结论如下:①采用3个历时雨量联合分布推求的曹江流域设计暴雨值大于2个时段联合分布和单一时段设计暴雨值,同频率放大的设计暴雨过程线,整体效果相对最优,为设计雨型的研究提供了新思路与方法;②按24 h最大雨量选取的主峰靠后的多峰暴雨过程危险率最大,构建的典型设计暴雨过程线最具代表性;③以三时段雨量组合的"或"联合重现期作为流域的设计标准适用于应对此流域雨洪风险。     

中小流域设计雨型问题的探讨

短缺实测流量资料的中小流域(F<1000km~2) 设计洪水多据设计暴雨推算,传统的做法假定设计暴雨与设计洪水同频率,并设流域为集总输入系统,即降雨空间分布均匀,下垫面条件一致。我国中小流域设计暴雨推求方法是逐步完善的,近年来在时深、面深关系方面又有很大提高,但设计雨型推求方法从六十年代初期沿用至今未作进一步探讨。现行设计雨型推求方法是在一个暴雨一致区内选取一定量级以上的单站实测大暴雨,按雨峰出现规律综合出该区设计降雨时程分配,以同频率的各时段面雨量按长包短控制予以推算。     

暴雨山洪设计临界雨量不确定性研究——以湖南省涔水南支流域为例

介绍了山洪预警临界雨量计算的基本思路与分析方法,基于《湖南省暴雨洪水查算手册》等资料,以湖南省涔水南支流域为例,充分考虑流域土壤含水量和暴雨雨型因素,运用水文模拟方法,对该流域3个预警地点暴雨引发山洪的设计临界雨量进行了分析计算,探讨设计了临界雨量与流域土壤含水量和暴雨雨型之间的响应关系。研究表明,流域土壤含水量和暴雨雨型对山洪设计临界雨量估算影响巨大,不同设计状态导致临界雨量阈值变化范围很大,不确定性非常明显,增大了山洪识别及预警发布决策的难度。获取流域适时降雨信息,滚动计算临界雨量,尽量避免和减少因流域土壤含水量和暴雨雨型导致的不确定性,是增强山洪预警可操作性、提高山洪预警准确性的重要方向。     

江苏省治涝设计暴雨研究

本文收集了江苏省431个和山东省7个雨量站长系列资料,分析了江苏省降雨规律和暴雨特征。按照均匀分布、资料可靠一致的原则,挑选出287个雨量站进行设计暴雨分析,共分析计算了31个四级涝区、79个涝片与计算单元历年逐日面平均雨量;对各片区历年最大1、3、7天面平均雨量,进行P-Ⅲ型曲线适线,分析计算各片区不同历时5、10、20年一遇设计暴雨。     

南京主城区设计暴雨计算研究

科学合理地推求城市设计暴雨过程直接关系到城市防洪安全。论文以南京市为研究对象,基于由年最大值法选取得到的1982-2015年1h南京市面平均雨量样本,从P-Ⅲ型分布函数、耿贝尔分布函数、指数分布函数中优选拟合最佳的分布函数,并结合南京站1h雨量样本计算主城区设计面雨量;在对比分析同倍比法与同频率法推求不同历时典型暴雨时程分配的优缺点的基础上,选择同频率法由设计面雨量推求得到南京市主城区历时12h的不同重现期设计暴雨过程。结果表明:P-Ⅲ型曲线拟合最优,同频率法求得的暴雨时程分配更符合防洪排涝工程的要求。研究成果可为确定城镇防洪排涝工程的设计标准提供科学依据。     

1998年武夷山暴雨特性分析

本文分析了武夷山暴雨特性:暴雨点雨量、面雨量、暴雨时面深关系、降水总量等,还对暴雨分布范围及武夷山阶梯地势的影响进行探讨,对水利工程规划设计、暴雨规律和防灾减灾研究具有重要意义。     

巧妙运用滑动法实现同场雨计算

流域面雨量统计中提出了“同场雨”的概念,当流域内测站较多或流域内暴雨时空分布不均时,提出了巧妙利用滑动法实现同场雨计算的方法。     

辽宁省设计暴雨点面折减系数计算方法分析

从辽宁省1907年有暴雨记录以来选取暴雨中心突出、暴雨中心雨量大于200mm的43场次暴雨数据,基于动点动面方法对辽宁省设计暴雨点面折减系数进行计算,得到辽宁省6大水文分区的暴雨雨量-时段-面积曲线,并对各分区曲线进行方程拟合,得到拟合方程,利用设计暴雨点面折减系数计算公式和分区拟合方程可实现不同计算时段的设计暴雨面雨...     

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3 h、6 h、12 h、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(Pilgrim & Cordery)法推求相应的设计暴雨过程并进行了对比分析。结果表明:4种历时的年最大降水量虽均呈现不同程度的增加趋势,但仅6 h和12 h的年最大降水量通过了90%的显著性检验;4种历时暴雨的雨型均以雨峰偏前的单峰型为主;P-Ⅲ型分布函数在降雨频率分析中拟合最优;与P&C法相比,同频率法推求得到的设计暴雨过程峰值更大,有利于保障防洪安全。     

康山水库现状防洪能力分析

1洪水分析由于康山水库实测流量资料短缺,水文复核采用《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》(1984年出版,以下简称“84图集”)提供数值进行计算。设计暴雨由“84图集”提供雨量进行计算,由于水库流域面积19km~2,小于50km~2,面雨量采用点雨量,水文分区属Ⅱ区,设计面雨量计算按理论频率计算公式Htp= Ht·Kp,偏差系数Cs=3．5Cv,Kp由雨量变差系数查P—Ⅲ曲线Kp值表求得,24小时设计净雨由山丘区次降雨径流关系P Pa～R     

中国不同月份暴雨的多属性时空演变特征及区域差异(1961-2016年)

为了诊断变暖背景下中国不同月份暴雨多属性时空差异特征,采用1961—2016年中国545个气象站点的日值降水数据,利用线性回归、变异系数和图谱对比分析等方法,从气候态特征、变化趋势和年际变异3个方面诊断了中国不同月份的暴雨雨量和雨日的时空变化特征。结果表明:(1)1961—2016年中国不同月份的暴雨雨量与暴雨雨日在对应月份具有相似的空间分异特征。暴雨雨量和暴雨雨日的高值区1—7月份逐渐从东南沿海向西北内陆扩张,但主要分布在胡焕庸线以东地区;8—12月份则从西北地区向东南沿海地区缩减;胡焕庸线以西地区的暴雨雨量和暴雨雨日在不同月份分布较少。(2)1961—2016年中国不同月份的暴雨雨量与暴雨雨日的变化趋势时空分异特征基本一致。5—8月份是中国暴雨雨量和暴雨雨日变化趋势最显著的月份,主要分布在东南季风区,且以增加趋势为主;西北地区的暴雨雨量和暴雨雨日的趋势则在不同月份变化较小。(3)1961—2016年中国不同月份的暴雨雨量与暴雨雨日的年际变异特征相似。其中北方地区在4—10月份波动特征较大;南方地区则在1—3月份、11—12月份波动较大。暴雨雨量和暴雨雨日波动较大的高值区随月份发展逐渐从东南向西北、东北和西南地区扩张,且东南地区的波动趋于减小,随后再从西北、东北和西南地区向东南地区缩减,同时伴随东南地区波动增大。研究对于防洪减灾和水资源规划与利用具有一定的参考意义。     

台风与非台风暴雨洪水的分类研究

我国东南沿海地区的暴雨,主要由两类天气系统造成,相应生成的洪水统称为暴雨洪水。在文献综述的基础上,提出了由于产生暴雨的天气系统不同,暴雨发生的时间不同,空间分布、面雨量和雨强等特征也有很大的区别,应区别研究。可以在台风暴雨划分的基础上,将其他暴雨类型合称为非台风暴雨。相应地,将区域洪水区分为台风和非台风暴雨洪水两类,从而更加深入地揭示两类洪水混合影响下的流域洪水特征。     

降雨过程随机模拟

一、前言随着人类改造自然工程的发展,自然地理条件逐渐发生变化,由雨量资料推求设计洪水的途径日益受到重视。雨型是影响暴雨洪水的因素之一,如何确定设计情况下的暴雨的雨型是目前尚未很好解决的问题之一。此外,论证暴雨频率与洪水频率间的关系,在水库运行中选定各种类型暴雨形成洪水的调度运行方案也是众所关心的问题。降雨过     

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。     

长江流域分区面雨量特征分析

面雨量达到中雨以上级别的降雨对防汛至关重要。采用1960～2017年期间长江流域气象和水文站降雨量资料进行逐日分区面雨量计算,对面雨量达到中雨、大雨、暴雨、大暴雨量级的降雨进行分类和统计分析。通过分析不同雨量级别降雨发生的时间、空间分布特征和发生频次,探索长江流域各分区不同面雨量特点和规律。研究结果表明:(1)长江中下游东南部全年都出现暴雨,而雅砻江全年没有暴雨量级的降雨;(2)长江上游降水在时间上较中下游更为集中;(3)鄱阳湖水系中雨、大雨、暴雨频次最高;(4)嘉陵江、渠江、三峡区间、汉江上游秋汛期9月降雨具有高强度的特点,乌江、三峡区间10月降雨更多是绵绵秋雨;(5)长江上游面雨量最大值依次出现在三峡区间、涪江、渠江,中下游依次为滁河、陆水、青弋水阳江。研究成果可为长江流域水旱灾害防御、水库群联合调度及水资源综合利用等决策提供科学依据。     

用设计暴雨推求设计洪水在防洪评价中的应用

以迎头至柳氏民居、相公庙至白桦旅游公路建设项目区3个小流域为例,进行了由设计暴雨推求设计洪峰流量的分析与计算,讨论了设计点暴雨、面暴雨、不同历时设计雨量、主雨历时与主雨雨量,进行了产流、汇流计算,分别选取流域模型法、推理公式法、地区经验公式法进行对比分析。结果表明:不同方法的计算结果差异明显,由设计暴雨推求设计洪峰流量的经验公式法非常适用于仅需计算设计洪峰流量的情况,在实际应用中还需具体分析,确定科学合理的方法以提高设计洪水的精度。     

基于Copula函数的设计暴雨雨型研究

城市原有排水防涝系统设计标准偏低会导致洪涝灾害频率升高。设计暴雨雨型是制定排水防涝系统设计标准的重要依据和前提,对城市建设和洪涝治理至关重要。采用同频率法、SCS法、暴雨衰减指数法和概率密度函数(PDF)法对宿迁市设计暴雨雨型进行研究,基于Copula函数的风险联合概率模型对4种雨型结果进行对比分析。研究结果表明:同频率法和暴雨衰减指数法的设计雨型相似,风险率相近;SCS法的雨峰偏大,风险率较小,但其最大6 h时段的降雨不集中;PDF法的雨峰与同频率法一样,但其最大3和6 h雨量较为集中,风险率最小。本次的研究方法和结果可以对设计雨型的方法和对比提供新思路和参考。     

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。     

广东省设计暴雨定点定面关系分析

中小型水工建筑物的设计洪水,一般通过暴雨参数图间接推求.暴雨参数图是由定位观测资料,按年最大值独立选样统计方法编制的.由该图计算的雨量,一般大于直接计算的流域平均面雨量,通常仍称它为点雨量,因此,流域平均面雨量还应通过相适应的雨量点面关系间接推求.过去我省不考虑雨量点面关系,即直接采用暴雨参数图查算的雨量计算设计洪水,致使设计洪水成果偏大.为合理地计算设计暴雨洪水,我省曾对应用于暴雨参数图的雨量点面关系进行初步研究,现将分析方法简介于下.