基于“情景-应对”的随县柳林镇“8·12”山洪灾害推演

【目的】降雨诱发的山洪具有暴涨暴落特点,其防御及应急也一直是我国防汛减灾工作中的薄弱环节。为指导山洪灾害应急救援工作,减少暴雨山洪带来的影响及损失,【方法】以湖北省随州市柳林镇“8·12”山洪灾害为研究对象,基于“情景-应对”式情景构建方法,采用无人机航测技术提取柳林镇地形、植被等信息要素,构建柳林镇“8·12”山洪事前、事中、事后情景;在此基础上耦合“水文-水动力”模型推演了暴雨诱发山洪的全过程,从而对本次灾害应急过程进行了深入分析。【结果】结果显示：柳林镇“8·12”山洪在12日3时30分左右洪水位开始猛增、2.5 h后即达到峰值,最高淹没深度超5 m,峰值过后3.5 h洪水基本褪却,极快的流速和暴涨的水位导致有效转移时间不足1 h。【结论】结果表明：基于“情景-应对”式灾害情景构建方法,可全景式再现山洪灾害孕灾-发灾-致灾全过程;耦合水文-水动力模型在无人机获取的高精度地形数据基础上具有较高的适用性;能力评估揭示了本次山洪灾害重大人员伤亡的主要原因是气象预警能力不足、人员撤离不及时以及应急救援力量薄弱。     

TRMM卫星降水数据在江苏省的适用性评价

利用江苏省内167个雨量站点2000—2013年的实测资料,多尺度检验和探讨TRMM卫星降水数据(TRMM 3B42日降水产品、TRMM 3B43月降水产品)在江苏省应用的可行性。在多年平均尺度上,TRMM降水数据和实测降水数据空间分布上均呈现从南向北递减,但TRMM降水值高于实测降水量。在日尺度上,通过降水频率、漏演和空演率、降水分级分别检验了TRMM 3B42降水数据与实测降水数据的吻合程度,连云港市和宿迁市漏演率和空演率均较低,在该两地可用TRMM反演数据较为准确地判别实际情况有无降水;TRMM 3B42数据对小雨测量的相对误差较大,对中雨、大雨、暴雨的相对误差较小。在月尺度上,通过相关性系数和绝对误差的检验,看出TRMM 3B43数据与地面实测数据一致性程度整体较高,其中在徐州、连云港北部相关性最高,在江苏南部、洪泽湖周边相关性略差。在年尺度上,比较了实测降水数据与TRMM降水数据的变差系数,两者呈现较一致的规律,江苏南部年降水量波动小,北部波动大。     

1951—2013年周口地区降水时空变化特征研究

为了研究区域降水的时空演变规律,根据周口地区28个雨量站1951—2013年的月降水量实测资料,利用经验正交函数(EOF)分析法、Mann-Kendall检验法及Morlet小波分析法,分析了周口地区63年来降水的空间分布、时间系数变化特征和时间序列的趋势性、突变性及周期性。结果表明,周口地区降水的空间分布有3种模式:全市丰(枯)一致型、南丰(枯)北枯(丰)型和东丰(枯)西枯(丰)型,其中全市丰(枯)一致型为周口地区降水的主要分布模式,其中1966年的全市降水偏枯和2003年的全市降水偏丰最为典型;周口地区降水量由东南向西北逐渐减小,各站点降水趋势变化不一,西南部呈下降趋势,中北部呈上升趋势,降水总体呈下降趋势;区域整体降水在1997年发生了突变,整体降水周期性变化明显,存在时间尺度为21 a的变化周期。研究结果可为周口地区的农业生产以及旱涝预警和减灾防灾提供理论支撑。     

基于SPI的鄱阳湖流域多尺度旱涝变化规律的研究

鄱阳湖流域旱涝灾害日趋严重。根据鄱阳湖流域的14个气象站1951—2013年的月降水资料,采用标准化降水指数(SPI指数)对气候变化背景下鄱阳湖流域的SPI指数进行了多尺度(1个月、3个月、6个月及12个月)分析,对其旱涝特性规律及其变化趋势进行了分析。结果表明采用SPI指数分析出的鄱阳湖流域旱涝变化规律与流域实际旱涝频发且交替发生的情况基本一致,说明SPI指数适用于鄱阳湖流域旱涝规律研究且效果较好。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥面铺装力学特性分析

结合郑州市陇海路主线高架桥工程,针对波形钢腹板PC组合箱梁桥面沥青铺装结构,利用ANSYS软件建立三维有限元计算模型,对铺装层厚度、铺装层弹性模量、车辆荷载、汽车冲击力等影响桥面铺装受力的因素进行敏感性分析,同时分析温度效应对铺装结构的影响。研究结果表明:车辆荷载对铺装层受力影响显著,且各应力与轴载大小基本成线性关系; 铺装层厚度与弹性模量对铺装层受力有一定影响; 汽车冲击力对铺装层受力影响较大; 温度变化会使铺装结构产生较大的温度应力。     

一种高效二进前馈神经网络学习算法

为解决二进前馈神经网络(BFNN)缺乏高效实用学习算法的问题,提出一种新的融合自适应调节结构和权值的BFNN学习算法.该算法借鉴并改进了极限学习机(ELM)方法,可以高效地训练单隐层的BFNN来解决分类问题.为了满足网络的训练精度,算法可以自动增加隐层神经元个数和调节网络隐层及输出层神经元权值;同时为了提高网络的泛化精度,算法通过建立二进神经元敏感性作为度量隐层神经元重要性的尺度,自动地裁剪重要性小的神经元,并对裁剪损失的信息进行补偿.实验结果验证了该算法在处理离散分类问题时的可行性和有效性.     

雷达定量降水估算在官山河流域山洪模拟中的应用分析

为了应对水文科技创新、智慧水文提出的新要求,采用科技前沿技术,结合国内外水文科学先进理念,通过雷达遥感资料进行雨量监测,利用遥感影像资料进行土壤含水量和蒸发量反演,在无资料地区开展水文模型研究。研究结果表明:科学使用雷达降水(QPE)可改善山洪模拟的精度,雷达能够反映降雨的空间异质性,雷达定量估测降水可提高降雨测量的准确度,也能较为明显提高洪水模拟的可靠性。     

复杂地质条件下基坑降水的引渗疏干技术分析

南京长江漫滩地区地下水丰富,第四系松散层具有二元地质结构特征,上部为高压缩性的潜水含水层,下部是承压含水层,组合成一个含水体复杂的多含水层系统,导致垂向透水性无法达到正常水平,对水文工程基坑降水会造成一定影响,特别容易引发基坑突水事故。结合南京长江漫滩水文地质特征,引入引渗疏干技术,对基坑开挖范围内的土体进行疏干,保证作业环境的安全性,从而满足基坑开挖深度的要求,为相关水文工程的基坑降水提供借鉴。     

江苏省降水产流下垫面调查统计及变化情势

采用国土2012年土地利用变更数据作为基础数据源,根据土地的降雨产流特性,在确定下垫面分类统计原则的基础上,应用Arcgis软件,卫星影像、数据库统计分析等技术,形成江苏省水面、城镇建设用地、水田、旱地4类降水产流下垫面分类成果,分析了近年来江苏省下垫面变化情势及其径流影响。