降水变化条件下沿海地区暴雨潮位遭遇联合风险EI北大核心CSCD

为辨识沿海地区极端降水变化特性,并定量揭示其对暴雨潮位遭遇风险的影响,以华南沿海地区的深圳市为例,采用Pettitt方法检测1965—2016年极值降水的变异情况,根据变异年份划分研究时段,基于Copula函数构建了深圳市暴雨潮位的联合分布模型,对比分析了不同时期暴雨潮位遭遇的联合风险的变化情况。结果表明:1985年为深圳年最大1 d降水量的突变点;受极端降水特性变化的影响,对同一重现期的暴雨潮位组合而言,1985年之后暴雨潮位遭遇风险较1985年之前显著增大;Copula函数求解简便、适应性强,能够定量求解沿海城市暴雨潮位遭遇的联合风险。     

利用AMH Copula函数分析磨刀门水道潮洪组合风险

为探讨磨刀门水道潮洪组合风险,借助AMH Copule函数,利用竹银水文站及马口水文站的实测资料,构建年高潮位与西江洪水量的联合分布,分析该水道潮洪遭遇组合风险率。结果表明:磨刀门水道的年最高潮位与上游洪水呈现正相关性;高潮位遭遇上游洪水的风险率为洪水量愈大,风险率愈小;重现期大于30 a一遇的潮位,遭遇上游洪水的风险率随潮位的增高而有所上升,遭遇上游多年平均洪水量的风险率接近20%,遭遇上游10年一遇洪水量的风险率约为5%。     

湛江港潮位站基本水尺断面迁移后站名变更探讨

因城市建设的需要,湛江港潮位站现基本水尺断面需迁移,通过对湛江港潮位站新旧两断面同时期观测的潮水位数据资料进行水位变化过程、高潮潮位差、低潮潮位差、高潮位时间差、低潮位时间差和新旧断面距离分析,最后得出湛江港潮位站基本水尺断面迁移后站名变更为湛江港(二)潮位站,并分析出新旧两断面的高潮水位及低潮水位的相关关系。     

感潮河段上游洪水与河口潮位遭遇研究

采用定性分析和定量计算相结合的方法研究洪水与潮位遭遇,首先采用定性分析法确定洪水与潮位遭遇可行方案集,再利用洪水与潮位遭遇的组合风险概率模型定量计算各种可行方案集的风险率,统筹考虑防洪安全及工程投资,最终确定洪水与潮位遭遇最优方案。以小清河为例的研究表明:洪潮遭遇可行方案集为50 a一遇洪水遭遇5～50 a一遇潮位,最优组合为50 a一遇洪水遭遇20 a一遇潮位;潮洪遭遇可行方案集为50 a一遇潮位遭遇3～140 a一遇洪水,最优组合为50 a一遇潮位遭遇20 a一遇洪水;超标准洪水遭遇高潮潮位的发生风险较低,高潮位遭遇中小洪水的发生风险较高。     

感潮河段水位与上游洪水和河口潮位的关联性研究

感潮河段水位过程的差异直接影响到两岸易涝区涝水的外排进程,对感潮河段水位与上游洪水和河口潮位进行关联性分析,旨在为感潮河段两岸易涝区治涝合理选取设计潮位过程提供依据。本文构建的感潮河段水位与上游洪水、河口潮位的关联性分析模型,首先采用Copula函数分别构建感潮河段年最高水位与上游相应洪水和河口相应潮位的联合分布,再基于联合分布提出关联性分析模型。选取珠江三角洲磨刀门水道的竹银站来分析其水位与上游马口站洪水和河口三灶站潮位的关联性。分析结果表明：（1）对任一重现期竹银站最高潮位,与马口站流量遭遇的概率显著低于与同一重现期的三灶站高潮位遭遇的概率,即竹银站出现高潮位时,受河口潮位影响的概率要大得多;（2）对一确定重现期竹银站最高潮位,与马口站流量组合的风险并不一定低于与同一重现期三灶站高潮位组合的风险,当重现期较大时,前者高于后者。     

谐波分析法在宁波站极值高潮位长期预报中的应用

潮位站的年极值高潮位的时间序列变化具有随机性和周期性的特点，可用随机方法模拟，应用谐波分析方法对宁波潮位站的年极值高潮位进行分析，建立模拟方程，经后验，结果较为满意。同时，用模拟方程对１９９６年的宁波潮痊站极值潮位进行了预测。     

大辽河汛期平均高潮潮位趋势研究

营口潮水位站是大辽河下游站,距河口距离11 km,根据其多年汛期平均高潮潮水位资料,发现大辽河潮位在汛期发生明显的改变,结合降水量、蒸发量等水文气象因素,分析汛期平均高潮潮位的变化特征,发现这些因素都可能引起整个河道的潮水位发生变化,使高潮潮位出现抬升或下降的趋势。研究潮位的变化成因,深入了解高潮潮位的变化规律,为水利工程设计部门提供可靠翔实的潮位数据。     

基于风潮联合概率分布的海堤设防标准分析

海堤设防标准中风浪和潮位的确定是海堤设计的关键要素。基于概率理论,引入联合概率分布函数,对海堤设计中风浪和潮位的组合风险和超越风险进行分析。结果表明:风潮联合分布时组合风险率和超越累计概率的变化存在规律性,并给出了考虑风速时堤防标准的计算原则,为科学合理的确定风潮组合标准提供参考。     

基于Copula函数的浙江沿海流域雨潮组合风险分析

受暴雨与外江潮位共同影响,沿海地区防洪排涝问题异常复杂,传统的单变量水文频率分析已无法解决复杂的实际防洪排涝问题。为此,采用了二维Copula函数进行暴雨和潮位的二维联合概率计算,并基于同现风险率、条件风险率和防涝风险率进行风险分析,最终应用于浙江省多个沿海流域的雨潮遭遇分析。应用结果表明:Copula函数能够较好地模拟浙江省沿海流域的雨潮联合分布,准确定量地计算出不同雨潮组合下的风险率,且该方法分析成果与传统的洪潮遭遇分析成果基本一致,具有较强的可靠性和实用性。     

海平面上升对黄浦江1000年一遇高潮位影响研究——基于马尔科夫链蒙特卡罗法

为了研究海平面上升对黄浦江1 000年一遇高潮位的影响，以吴淞站为代表，采用马尔科夫链蒙特卡洛法预测模拟了500组吴淞站未来30年年最高潮位序列，在序列生成过程中逐年考虑海平面上升的影响，根据生成的序列对其影响进行计算分析。结果显示，采用马尔科夫链蒙特卡洛法预测的多组吴淞站30年后1 000年一遇高潮位符合P-Ⅲ分布；海平面上升能显著改变预测1 000年一遇高潮位的频率分布，主要为增加较高高潮位出现的概率，降低较低高潮位出现的概率，整体上提升分布的均值。总体上，海平面上升引起吴淞站未来30年6.6 m以上1 000年一遇高潮位出现的概率增加14%,1 000年一遇高潮位均值抬升约4 cm。     

高密度城市暴雨洪涝治理理论框架及其应用研究

高密度城市洪涝高标准设防与用地高度紧张矛盾突出。本文通过分析传统洪涝治理模式特点及其应用于高密度城市的局限性,从目标、内涵、方法等三个层次,构建了高密度城市暴雨洪涝治理理论框架,破解了传统洪涝分治模式难以实现洪涝防治标准大幅提升和系统达标的难题。将上述理论框架应用于深圳市深圳河流域,开展了实证研究,其结果表明,运用本理论框架进行洪涝治理工程规划设计,既满足高密度城市化地区经济性和约束性原则,又能实现洪涝共治、系统达标,可为我国城市洪涝治理提供新的思路和借鉴。     

深圳河流域内陆侧洪涝风险分析

基于致灾因子、孕灾环境、承灾体与防灾减灾能力四大风险要素对深圳河流域内陆侧的洪涝风险进行分析,构建以雨、洪、潮叠加的复杂致灾因子危险性和高度城市化带来的高易损性为特征的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系,用层次分析法修正熵权法以确定评价指标的权重,得到洪涝的危险性风险、易损性风险和综合风险区划。结果表明：福田区西南部至罗湖区西南部是极高危险性与极高易损性的统一体,在防洪减灾中应予以较全方位的重点防护,其他低易损性且高危险性地区只需根据主导的危险性因子给予有所侧重的防护措施;构建的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系可为政府防灾减灾规划与防洪应急响应提供必要的参考依据,亦可为防灾资源分配和灾后恢复重建提供有效信息。     

感潮河段洪潮补偿调度模型及其应用研究

基于洪水波运动规律及潮水周期性变化规律，建立了感潮河段洪潮补偿调度模型，并将模型应用于深圳市布吉河流域的防洪调度中。与常规调度方式相比，洪潮补偿调度方式在不影响下游防洪安全的情况下，能根据潮水周期性变化规律动态调整河道实际泄洪流量，以充分利用河道泄洪能力；减少洪灾风险。因此，洪潮补偿调度泄流决策比常规调度固定泄流决策更灵活，调度更合理，值得进一步研究和应用。     

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。     

基于示踪方法的沿海城市内涝防灾方案研究

针对沿海城市日益突出的内涝灾害防治需求,开展基于示踪方法并考虑复杂河网系统水量交换的城市内涝防灾方案研究,以排水分区为分析单元,构建耦合示踪方法的城市内涝模型,显性化城市排水分区间复杂的水量关联性.以海口市龙昆沟排水系统为例,采用PCSWMM构建耦合示踪方法的城市内涝模型,结果表明:模型可定量识别内涝积水来源,得到不同...     

基于四维度模型的湖南省湘江流域洪涝灾害风险评估

当前极端气候事件频发,降水频次与强度剧增,致使区域洪涝风险提高。为了降低区域洪涝风险,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力四维度分析洪涝灾害风险的形成机理,基于11项指标,综合运用ArcGIS地理信息软件与熵权法等数理统计方法客观赋权,对湖南省湘江流域的洪涝风险进行综合性评估,最终制作出区县尺度的洪涝风险分布图。结果表明：湘江流域中西部致灾因子危险性低,中游地区孕灾环境敏感性高;环长株潭地区与衡阳市的承灾体脆弱性较高,但前者凭借良好的经济基础,其防灾减灾能力相对较强;湘江流域洪涝风险分布从东北向西南呈增强趋势,高洪涝风险区位于长沙市、益阳市、衡阳市及永州市南部,不同地区洪涝风险的主导因子不同。研究结果较好地反映了多因子作用下地区洪涝风险的差异,可为区域防洪减灾提供支撑。     

基于SWMM模型的沿海城市内涝模拟研究

沿海地区台风过境时的短历时强降雨可迅速形成地表径流,易导致城市内涝,造成严重的经济损失和人员伤亡。为缓解该问题,本文以福州晋安河流域为例,构建了基于SWMM管网和地面二维积水的城市内涝模拟模型,以研究该区域城市内涝成因及应对策略。实例研究表明,上游库湖泄水抬高内河水位,下游外江涨潮使内河排水不畅,是形成内涝灾害的主要原因。为此提出库湖闸站联合错峰调度方案,有效防止下游江水倒灌。以苏迪罗台风降雨为例,采用该调度方案可减少管网节点溢流量27.44%,缩小淹没面积29.73%,降低内涝严重区河道最高水位1.02 m,有效缓解地表淹没。本研究成果可为福州城市内涝的科学调度提供技术支撑,同时对其他沿海城市的防洪调度具有参考价值。     

沿海地区洪潮遭遇分析

沿海地区直接入海的河流,河道水位由上游洪水和入海口的天文潮水位共同影响,如何考虑洪水与潮水的遭遇情况,对推求河道水面线起着至关重要的作用。文章以台山市东滘河为例介绍了河道洪水与外海潮水位遭遇的分析方法,由此确定了东滘河与外海的洪潮遭遇组合情况,为推求河道水面线及相关工程设计提供了依据。     

滨海城市防洪防潮工程措施

沿海城市会遇到潮水和河洪碰头的情况,设计时应加以重视,充分考虑各种不利因素的组合。结合工程实例介绍了抬高城市用地高程;海堤防潮、山洪外排、内湖调蓄;设置排涝泵站及分洪渠道等几种防洪防潮工程措施。