兴城市山洪灾害预警指标分析

山洪灾害预警指标包括雨量预警指标与水位预警指标两类,兴城市山洪灾害重点防治区域大都为小流域无资料地区,主要采用雨量预警指标。文中首先根据小流域集雨面积大小、降雨强度、流域形状等因素对预警时段进行确定,然后通过水位流量反推法计算临界雨量,最后做出合理性分析。     

山洪灾害临界雨量确定方法研究

针对常规水位流量反推法在确定临界雨量时未考虑前期降雨量作用效果,以及推理公式法确定的小流域汇流时间精度不高的问题,运用流域最大蓄水量估算法,综合考虑前期降雨量,在此基础之上,考虑到分布式水文模型能较好地反映小流域的物理特征,可以得到可靠性较高的汇流时间参数;据此,提出了一种改进的水位流量反推法.实例分析表明,通过建立的模型与方法所确定的临界雨量具有较高的可靠性,该方法可用于山洪临界雨量的计算,并能为其他中小流域的山洪预警提供参考.     

运用水文模型计算小流域致汛临界面雨量的探讨

文章运用基于水文模型模拟降水与流量关系并反推基础水位到达致汛水位所需面雨量的原理,探讨了小流域致汛临界面雨量计算的新思路。以州河流域江口水库为例,运用新安江水文模型,进行流域1965～2015年洪水模拟和率定水文模型参数的确定,基于水库防洪能力,利用水文模型推求江口水库基准水位和雨量分布所对应致汛临界面雨量,结果表明,借助水文模型推求小流域临界面雨量并计算流域水库基准水位与降水分布下的洪水过程线、水文变化线等较为直观准确,对于小流域临界面雨量的计算具有指导意义。     

基于山洪灾害调查成果的雨量预警指标分析方法

小流域洪水预警预报是山洪灾害防治非工程措施建设中的重要组成部分,山洪灾害成灾快,雨量、水位预警提前量不足,如何准确地对小流域进行洪水预报预警,一直是水文水利行业一个急需解决的问题。介绍一种基于山洪灾害调查成果的雨量预警指标~([1])分析方法,该方法以山洪灾害调查成果为基础数据,由成灾水位反推流量,再由流量反推出降雨预警指标;并引入泰森多边形~([2])法计算小流域面雨量,依据雨量预警指标和面雨量计算方法,生成山洪预警的临界雨量~([3-4])信息。     

无资料地区山洪预警动态临界雨量计算

文章基于水位流量反推原理,以辽宁西部某无资料地区山洪为研究实例,计算该区域山洪预警的动态临界雨量,并结合二维水动力学模型对区域山洪进行了淹没范围分析。分析结果表明:水位流量反推方法可较好的解决无资料地区山洪预警动态临界雨量的计算问题,确定的不同时段临界雨量和区域实际情况较为吻合。山洪淹没分析可确定淹没水深和淹没范围,成果可为山洪预警和防洪决策提供重要依据。     

基于降雨时空变化的山洪预警临界雨量

为提高山洪灾害预警精度,以彭坊小流域为例,基于概率分布等控制条件生成随机雨型,探究不同前期影响雨量下随机雨型对山洪预警临界雨量的影响,进一步分析降雨空间分布对山洪预警临界雨量的影响。结果表明：在雨峰位置偏后、雨峰峰值较大的雨型集下,临界雨量波动较大,有较高的不确定性;雨型对临界雨量的影响小于前期影响雨量对临界雨量的影响,在前期土壤较干燥时,雨峰位置系数较小,临界雨量值相对较大,雨型峰值倍比较大时,临界雨量值相对较小,更容易致灾;在降雨空间分布上,当降雨集中在下游时,临界雨量值最小,越容易达到警戒流量,但降雨空间分布对临界雨量的影响小于前期影响雨量的影响,且这种影响会随前期影响雨量的增加而不断减小。     

基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型研究

针对山洪灾害预警指标确定方法中产汇流机制复杂,多参数不确定性影响因素较大的问题,依据极端降水与山洪灾害内在响应联系,提出以GPD分布为基础耦合小流域内自然因素和人为因素,构建基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型。选取裴河小流域夏湾组为研究对象,采用时段特征雨量检验法和水位流量反推法与模型计算结果进行对比分析。结果表明:该模型简化预警指标确定过程,合理推求山洪灾害预警指标范围,削弱多参数不确定性影响,计算结果安全可靠,适用于山洪灾害预警预报。基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型完善预警指标计算理论体系,为山洪灾害预警预报提供技术支撑和经验参考。     

基于中国山洪水文模型的动态临界雨量研究及应用

以中国山洪水文模型为基础,综合考虑前期影响雨量、累积雨量、降雨强度及雨型分布、地形地貌等因素的影响,提出了基于分布式水文模型的小流域动态临界雨量预警指标分析方法。以四川省不同水文分区3个典型小流域(赶场、西宁和新生流域)为例,评估了该指标用于小流域山洪预警的精度。研究表明:(1)中国山洪水文模型在研究区内具有较好的适用性,3个小流域率定期和验证期的山洪模拟合格率均在90%以上;(2)以1h、3h和6h为预警时段,赶场、西宁和新生流域的临界雨量分别为20～250mm、12～160mm、6～140mm;(3)不同预警时段下,3个小流域山洪预警的合格率达到80%以上。研究成果可为小流域山洪预警提供理论支持和技术支撑。     

南宁市江南区农村基层预报预警系统预警指数研究

介绍了农村基层防汛预报预警体系建设中，山洪灾害影响村落和低洼易涝村落雨量预警指标计算的方法。对典型山洪灾害影响村庄，在实测断面测量资料的基础上，根据已分析出的设计洪水和水面线成果，计算其成灾水位对应的临界流量，通过假设汇流时间下的雨量数据，按对应雨型经点面转换后的时程分配得到暴雨过程，并以暴雨过程数据作为模型输入，根据模型参数进行反复试算，计算出其成灾水位对应的临界流量，并在洪水达到临界流量时对其形成的成灾水位进行测算，此时假定的时段雨量即为该级别所对应的临界雨量。对于低洼易涝村落，根据易涝区水位容积曲线，查取成灾水位对应容积，与流域汇水面积相除得到流域径流深，通过径流系数反算面雨量。     

基于水位流量反推法确定山洪灾害雨量预警指标探讨

雨量预警指标分析成果是山洪灾害预警的重要依据。水位流量反推法是山洪灾害预警指标确定的一种理论方法。本文简要介绍了水位流量反推法计算山洪灾害雨量预警指标的方法。并用实例说明该方法的具体步骤和内容,对有关技术细节进行说明和探讨,提出四点结论可供山洪灾害分析、研究、预防工作参考。     

不同土壤含水量的动态临界雨量拟定方法研究

由于资料缺乏和对临界雨量分析不足等问题,部分山洪防治地区山洪预警效果不佳。基于流域降雨径流关系,结合流域土壤含水量和前期实测降雨量,计算了河道洪峰流量达到安全泄量所需的下一时段降雨量（临界雨量）;并以最小二乘法准则拟合前期实测降雨与临界雨量之间的函数关系,建立了不同土壤含水量等级下的动态临界雨量计算函数。依据试验流域隽水1964～2014年共38场具有代表性的典型洪水过程资料,对所建立的动态临界雨量计算函数进行检验,并开展山洪预警试验,合格率达到94.7%。表明该方法用于山洪预警在技术上是可行的。     

滑坡预测预报的地质-气象耦合模型研究

通过将地质环境条件和降雨条件相结合的方法，建立了基于地质一气象耦合的区域地质灾害预警预报模型．模型在区域地质灾害空间预测的基础上，结合实时的气象动态信息，研究在不同地质环境和不同气象条件下地质灾害发生的规律；这有助于提高区域型滑坡的预报精度．以浙江省永嘉县为例，通过建立的滑坡(泥石流)空间预测模型对研究区进行灾害危险性预测分区，然后将危险性预测分区图与降雨量图叠加确定预警预报区．同时确定了区域性滑坡的临界降雨量和降雨强度阀值，建立了区域滑坡灾害的宏观预警模型．     

基于临界雨量的山洪灾害预警技术试验研究

为研究适用的山洪灾害预报预警技术,选定湖南临湘市为试验区,应用统计分析法拟定试验区各预警分区的临界雨量值,并采用当前国内外最新的定量降雨预报技术,引入WRF数值预报模式开展了定量降雨预报。在综合考虑试验区临界雨量、实测雨量和预报雨量基础上,提出了针对山洪灾害的三级预警技术应用方案（“内部告警”、“准备转移”及“立即转移”）。2014年汛期（5~9月）对该方案进行了实时试验。试验结果表明,该时段并未出现符合山洪预警条件的现象,与实际灾害灾情报告一致。针对试验区的临界雨量拟定及山洪预警技术应用方案适用可行,可为类似山洪灾害防治地区提供借鉴。     

降雨量空间分布对山洪临界雨量的影响

山洪临界雨量是山洪灾害预报预警的重要基础,受降雨、土壤含水量以及下垫面的影响,其中降雨量空间分布是重要的影响因素之一。以湖北省崇阳县高堤河流域为例,采用HEC-HMS分布式水文模型计算设计洪水,试算法计算临界雨量,提出了降雨量空间分布系数,分析了降雨量空间分布系数与临界雨量的关系,探讨了降雨空间分布对临界雨量的影响。结果表明:当降雨从上游到下游逐渐减少时,达到相同成灾流量对应的临界雨量最大,暴雨中心在下游时临界雨量最小,说明降雨量空间分布对临界雨量影响显著。由分析可知,在山洪灾害预警实践中应根据实际的降雨空间分布对预警指标适当修正,对山洪进行动态雨量预警。     

考虑降雨空间异质性的动态临界雨量预警指标推求

降雨空间分布的不均匀性对中小河流洪水预警的临界雨量有较大影响,而降雨的空间分布难以准确量化,成为制约洪水预警精度的重要难题。结合泰森多边形和等流时面,提出一种既能反映降雨空间分布不均匀程度,又能反映降雨中心位置的降雨空间异质性指数SHIP,进一步基于支持向量机的分类原理,将SHIP用于中小河流洪水动态临界雨量预警指标的推求。以汉江旬河上游为例,分析了降雨空间异质性对临界雨量及预警精度的影响。结果表明,降雨中心越靠近下游,临界雨量越小,若不考虑降雨空间分布的差异性,则可能会出现漏报的风险。由于间接考虑了流域的调蓄作用,引入SHIP推求的临界雨量指标可以显著提高洪水预警的精度。     

香溪河流域降雨产沙分形关系及前期有效降雨计算

为探讨流域前期有效降雨量计算的新方法,依托香溪河流域兴山水文站1974—1989年264场次降雨产流产沙资料,研究了流域次降雨产沙频度与降雨量的关系,采用分形理论与方法,并基于产沙累积频度-降雨量分形关系,推导出流域前期有效降雨量计算方法,且试算了流域前期有效降雨。结果表明:香溪河流域次降雨引起产沙累积频度与降雨量之间遵循分形的幂指数关系,在2个降雨量范围内具有不同的标度指数;按照幂指数关系拟合的产沙累积频度与降雨关系线交点处的降雨量,发现引发78%左右的产沙累积降雨阈值上边界;在香溪河流域,降雨发生前0,1,3,5,7 d的5个时间段累积降雨量阈值分别为26.6,29.2,35.3,43.2,47.8 mm;基于累积产沙频度-降雨量分形关系计算流域前期有效降雨的方法能更加反映真实情况。     

乌兰木伦河流域暴雨产沙分析研究

乌兰木伦河流域位于沙粗沙地区，其产流，产沙变化具有独特的规律。本文用考虑雨强时空分布的超渗产流模型及胜前期影响雨量为参数分别就涨水、落水段的含沙星 与流量关系的流域沙经验模型以计算产流量和产沙量，效果良好，基本满足实用要求，具有生价值，也可应用于同类流域。     

改进SCS模型在老挝南乌河流域中的应用

为使SCS模型在老挝境内有更好的适用性,基于老挝南乌河流域下垫面条件及资料情况对SCS模型进行改进,即用前期影响雨量Pa代替前5 d降雨量来反映前期土壤的湿润程度;通过线性内插增加曲线号码CN值的分级数,并重新拟合滞留量S与CN的关系,修订了原模型S值的计算公式。应用结果表明:改进的SCS模型较原模型精度明显提高,可应用于南乌河流域的产流计算,同时可为其他无资料或缺资料地区的降雨径流模拟提供参考。     

基于API 模型与新安江模型的察尔森水库洪水预报

察尔森水库承担着兴安盟地区的防洪、灌溉和供水等任务,其洪水预报具有重要的研究意义。考虑到下垫面条件和降雨分布特征的影响,单一模型或同组参数在该地区很难取得理想的洪水模拟效果,尝试引入分单元新安江模型与API模型分别对察尔森水库洪水进行预报,并分析总结两模型在该地区的适用性。结果表明:两种模型预报结果都较好,且对于大暴雨洪水预报效果更理想;当前期土壤湿润时,分单元新安江模型预报效果更好;当前期土壤干旱、降雨强度较大时,API模型预报效果优于分单元新安江模型。实际作业时根据需要选择模型进行预报,有利于察尔森水库合理调度,提高水库经济效益。