人工降雨试验中风速对落地雨强空间分布的影响研究

气候变化和城镇化发展使得极端暴雨发生频率增加,实验室降雨试验可为极端暴雨灾害的研究提供数据支撑。通过开展不同情景下的实验室降雨试验与数值模拟,研究了风对落地雨强分布的影响,分析了风导致试验区域平均落地雨强减小的原因。结果表明：（1）风会使试验区域的实际平均落地雨强减小,主要原因是降雨中不同粒径雨滴在风场作用下漂移距离的不同,导致了地面受雨面积扩张。（2）受雨范围内落地雨强的均匀性受风速影响,落地雨强均匀性随风速增加而下降。为提高试验数据的准确性,在进行降雨模拟试验时需要考虑风速的影响,结合实验室实际条件合理确定试验范围。     

基于容器技术的水文水动力模型软硬件适配方法

随着国产化软硬件系统的发展和普及,将现行的计算程序适配到国产硬件和操作系统上是科学研究和业务化应用的关键,亟待探索提出专业计算模型的软硬件适配方法。现有关于专业计算模型的软硬件适配方法存在缺乏通用性、硬件依赖性强等问题。鉴于此,系统解析了国产化适配需要解决的关键问题,并对比了现行的软件适配技术,筛选出容器技术作为水文水动力模型的国产适配技术。容器技术可将应用程序打包成独立的运行环境,摆脱对底层架构和操作系统的依赖。以水文水动力模型TELEMAC为例,详细说明了Docker镜像构成原理,并通过Dockerfile文件构建了TELEMAC镜像环境,开展了计算案例的验证。结果表明TELEMAC镜像能够安全运行在以鲲鹏920处理器为核心的openEuler和麒麟V10等国产软硬件平台上,且案例计算结果与标准结果相一致,模型计算效率高,实现了专业科学计算模型的国产化软硬件适配,该研究可为其他软件国产化适配提供参考借鉴。     

长江口盐水入侵对径流变异和海平面变化的响应

基于1960—2019年长序列实测径流、潮位资料,采用Mann-Kendall检验和Theil-Sen估计分析了长江口径流变异和海平面变化趋势,结合MIKE21水动力模型和蒙特卡罗方法,提出了计算盐度超标率的方法,并对长江口盐水入侵风险进行了评估。结果表明：径流对数值的年方差和平均海平面高度分别呈显著下降和上升趋势;预计到2060年和2100径流对数值的年方差分别减小30%和60%,平均海平面高度分别上升0.2 m和0.4 m;海平面上升增大了长江口盐度超标率,河口中段的盐度超标率增幅相对明显;随着径流变异性的减小,长江口沿线盐度超标率呈交错增减变化;2060年和2100年长江口平均盐度超标率将从46.9%增大到52.2%和54.9%,其中海平面变化对长江口盐水入侵的影响显著大于径流变异。     

渭河流域年尺度降水序列非一致性分析及重构

受全球气候变化和人类活动的影响,流域的下垫面情况和产汇流特性发生了显著改变,破坏了水文序列的一致性,给工程水文分析带来了挑战.针对水文序列非一致性问题,为了达到工程水文分析的要求,选取渭河流域的12个站点,应用线性回归、滑动平均、Mann-Kendall趋势检验法以及Lee-Heghinian、滑动T、滑动秩和6种方法...     

CCSM3模式下汉江流域设计暴雨计算

分析气候变化对降雨频率的影响,有助于水利工程的设计和规划。根据大气环流模式CCSM3的结果,结合IPCC第四次评估报告中给出的SRA1B、SRA2和SRB1三种排放情景,利用随机天气发生器LARS-WG生成汉江流域20个站点2020s时期逐日降雨资料,通过线性矩方法计算各个站点的百年一遇设计暴雨值,并通过克里金方法插值至整个汉江流域。结果表明,百年一遇设计暴雨值在汉江流域呈现由下游向上游逐渐递减的特征没有明显改变,SRA1B和SRA2情景下,最大设计暴雨值出现在流域出口处的武汉站;三种排放情景下,百年一遇最大设计暴雨值都有所增加,SRA1B情景和SRA2情景下都有40mm左右的增幅;SRA2和SRB1情景下,上游地区的设计暴雨值则有减小的趋势。     

基于降雨温度偏差纠正的金华江流域未来地表径流预估

利用区域气候模式PRECIS与分布式水文模型DHSVM进行耦合,并用金华江流域实测水文数据对水文模型参数进行了率定,将PRECIS模拟的A1B情景下基准期(1961-1990年)及未来期(2011-2040年)的气象数据作为DHSVM模型的输入,模拟出相应时期金华江流域的径流,然后对这两个时期的径流量进行比较、评估。由于PRECIS模拟的降雨和温度等较实测数据有较大误差,在利用PRECIS数据驱动水文模型前先对降雨和温度数据进行了偏差纠正。结果表明,偏差纠正可以较好的消除PRECIS模拟的降雨和温度等数据的误差;A1B情景下未来期(2011-2040年)金华江流域的地表径流量、极端径流值等较基准期(1961-1990年)略有减少,地表径流量减少约3.86%,变化不显著。     

城市洪涝损失评估方法综述

城市化进程的加快使得城市内部与城市间的联系更加紧密,导致洪涝灾害损失进一步扩大,严重威胁到城市的生产生活安全.城市洪涝灾害损失评估是国土资源规划与防洪减灾预案制定的依据,国内外研究学者根据不同类型的洪涝灾害,应用数值模型、神经网络、遥感技术等各种方法对城市洪涝灾害损失进行了评估.通过对国内外文献的调研,划分了城市洪涝灾...     

长江流域典型城市暴雨雨型特征分析

长江流域是我国洪涝灾害频繁出现的地区之一,对长江流域暴雨雨型特征演变的研究,可以为流域内城市防洪排涝提供科学依据。利用1970—2020年间长江流域11个典型城市站点的逐小时降雨观测资料,筛选场次暴雨后利用累计雨量历时曲线和模糊识别法识别暴雨雨型,采用Mann-Kendall方法对单峰型暴雨雨峰系数和占比进行趋势检测,并对不同历时暴雨分组后进行雨峰特征分析。结果表明:①长江流域典型城市中的单峰型暴雨出现频次占85%,平均型和双峰型出现较少;单峰型暴雨的前期集中型最多,占50%,中期集中型和后期集中型次之。②短历时(1~6 h)暴雨的雨峰占比达到70%,长历时(13~24 h)和超长历时(24 h以上)的雨峰占比分别只有28%和17%。最大小时雨强主导了短历时暴雨的特征,对长历时暴雨来说,降雨的持续性是总雨量变化的主要因素。③从上游到下游,暴雨的雨峰系数逐渐增大,峰现时间逐渐向后推移,长历时和超长历时暴雨尤为显著。     

气候变化对金华江流域未来枯水的可能影响

枯水水文是水文学的重要组成部分,枯水与人类的生产生活以及生态息息相关。但与洪水相比较,枯水水文的研究并没有得到足够多的重视。气候变化与人类活动对全球和区域水资源的影响是当前研究的一个重点和难点。本文利用统计降尺度的方法来预测气候变化下金华江流域未来的降水和温度,同时结合萨克拉门托模型预测金华江流域的径流,最后对基准期实测径流和未来模拟径流的枯水指标7Q10和30Q10进行了比较,结果表明,在温室气体排放情景A2和B2两种气候情景下,这两个枯水指标都有明显增大的趋势。