滨海平原河网地区城镇洪涝灾害预报预警系统研究

为了满足滨海平原河网地区城镇洪涝灾害实时预报及调度应急决策的需要,实现洪水防灾减灾管理的科学化,提升洪涝灾害预报与调度信息化整体智慧水平,基于耦合模型的演进技术和洪水淹没动态模拟技术,研究滨海平原河网地区城镇洪涝灾害预报预警系统,并进行相关功能模块开发。同时将系统应用于温州市鹿城区,实现区域内洪水预报过程模拟、道路预警和洪水风险分析等功能,为采取相应的防洪排涝避险措施,提供技术指导和依据。     

基于陆气耦合模型系统的太湖流域洪水风险预测

为解决太湖流域高密度感潮河网地区水位预报精度难提高、洪水淹涝实时风险评估计算效率低等问题，破解复杂平原河网地区“四预”难题，构建了太湖流域陆气耦合模型系统，该系统包括太湖流域水文水动力学耦合模型与基于水文学法的洪水淹涝风险快速评估模型。在2021年“烟花”台风期间，以欧洲中期天气预报中心(ECMWF)数值模式网格、分区降雨预报为输入，分别应用基于河网多边形与汇流分布式动态单位线的水文水动力学模型预报太湖与河网代表站水位过程与超警超保区域，以及基于水文学法的洪水淹涝风险快速评估模型预测太湖流域洪水淹涝风险区域与强度。研究结果表明：太湖流域陆气耦合模型系统实现了降雨预报网格、分区与河网多边形的耦合，水文水动力模型解决了太湖流域降雨与径流在空间上的均化问题；与分区降雨数值预报相比，网格降雨数值预报预测的超警超保区域、洪水淹涝风险区域与实际情况更加吻合。该系统在“烟花”台风期间的预测预报服务直接支撑了流域洪水与区域涝水科学错峰调度，提升了流域与区域的防汛统一管理水平，有效缓解了下游地区的防洪压力，社会经济效益显著。     

太湖流域平原河网降雨时程分布变化的洪水响应

近年来太湖流域平原河网地区洪涝灾害频发,居民的人身及财产安全受到了严重危害。降雨是导致本区域洪水的主要因素,其中最具代表性的降雨类型为梅雨和台风暴雨,由于二者时程分布特性有较大差异,其致洪机理也有所不同。以探究降雨时程分布对洪水过程的影响为目的,以太湖流域武澄锡虞水利分区为研究对象,采用MIKE 11与MIKE 21构建一、二维耦合水动力模型,利用实况洪水过程对模型进行率定验证,采用该模型对研究区域进行不同设计工况的模拟,讨论了次雨量、降雨历时以及降雨时程分布变化对太湖流域平原河网地区洪水过程的影响。结果表明:降雨时程分布对平原河网河道洪水过程有显著影响,其中长历时降雨对雨峰位置的后移较为敏感,短历时暴雨则受到降雨时间变差系数变化的影响较大,而次雨量变化则对二者都有显著影响。     

基于SVM的河道洪峰水位校正预报方法

针对平原河网地区河道洪峰水位预报中经验模型可靠性不足的问题,提出一种基于SVM的河道洪峰水位校正预报方法。采用谱系聚类法对历史洪水过程数据按降雨特性分类,选择与预报降雨过程最接近的历史数据训练预报模型;采用PCA对输入数据降维以提取有效特征;基于支持向量回归机建立河道洪峰水位预报模型;采用滚动模式对洪峰水位预报,每小时根据最新水位以及降水信息预报未来洪峰水位,不断提高预报精度。通过对京杭运河拱宸桥站的洪峰水位实例预测验证了该研究方法的有效性。     

基于水文水动力耦合模型的三江流域防洪模拟预报应用研究

为解决下游河网站点防洪模拟预报过程中存在预报精度偏低,以及采用水动力模型方法时所需资料数量过于庞大的问题,基于不同下垫面水文特征的分布式架构模型理论,通过对流域内山丘和平原区各阶段产汇流进行分解模拟的方式,建立了以交界面动量与通量交换实现互馈耦合的水文水动力一体化模型。以三江流域为研究区域,构建耦合了上游山丘区、平原区和下游长江水动力模型,利用代表站点开展了全流域一体化模型的率定与验证工作。对流域内 2016—2022 年降雨进行分析和场次降雨大于 100 mm 的多场洪水进行验证,结果显示耦合模型的模拟精度较好,在不需要大量资料的前提下有效提高了平原河网区预报精度及整个流域防洪调度能力,具有较强的借鉴意义,可为其他类似流域防洪模拟预报研究提供参考。     

平原河网区公路工程水土保持监测工作初探

浙江省平原河网地区水系密布,降雨丰沛,在项目开发建设过程中极易使水土流失入河,造成河道淤积,影响河道防洪功能。通过对平原河网地区生产建设项目水土保持监测重点、难点进行分析,提出相应的对策建议,为平原河网地区的水土保持监测工作提供一些实践经验。     

蓟运河洪水预报预警现状分析

蓟运河水系是天津市境内唯一具有山区防洪、平原排沥、河口挡潮的行洪排沥河道。2021年汛期该水系发生了1996年以后的最大洪水,在防御洪水中天津水文部门开展了水库的降雨径流预报、平原河道的洪水演进和经验预报作业,为防御洪涝灾害调度决策提供了依据。同时暴露出现有洪水预报体系特别是平原河道预报的方法和手段落后,不适应当代水文情报预报工作的要求。为此,针对蓟运河的历史洪水特性和现状水利工程情况,全面梳理蓟运河水系的重要洪水预报节点,探求切合实际的洪水预报预警方法。共整理了7个重要节点的洪水预报方案,供汛期洪水预报作业参考使用。     

飞来峡水利枢纽洪水预报模型研究

飞来峡水库的洪水预报和调度在北江流域的江河水库联合调度中十分重要，因此研究其洪水预报模型具有重要的意义。该模型设计分为上游干流及支流的流域降雨径流模型、区间的降雨径流模型和一维干流河网洪水演算动力学模型，其参数率定达到《水文情报预报规范》的甲级标准。     

基于混合回归模型的沿海平原河网洪水位预报研究

本文针对沿海平原河网水文情势复杂、洪水位预报困难的特点,以温瑞平原为研究对象构建混合回归模型,采取物理成因与数理统计相结合的思路,探究适用于沿海平原地区的洪水位预报新途径.利用产汇流模型计算求得各水文分区洪水过程,形成预报因子库,并在此基础上构建混合回归模型,通过耦合多元逐步回归模型与门限回归模型进行洪水位预报研究.研...     

感潮平原河网水流水质计算模型应用研究

根据平原河网在不同水文时期关注的目标,应用建立的水流水质计算模型,对研究区历史发生的5场洪水水流进行了验证,并对现状枯水期水流和水质进行了计算。结果表明,模型对洪水水流预报和枯水水流及水质计算都能达到较高的精度。通过研究区河网水环境现状验证,提出了枯水期相应的水质改善方案,为地区河网水资源的综合利用及水环境管理提供了决策依据。