干湿水深理论在小流域山洪风险评估中的应用

在分析干湿水深理论的基础上,建立二维洪水淹没分析模型,然后以辽宁省东北部大凌河流域内某小流域为研究对象,对其进行山洪风险评估。研究表明:基于干湿水深理论的分析模型对小流域山洪风险进行评估具有良好的可适用性和精确性,评价结果与实际情况具有高度的一致性;相比传统的评估模型,其断面水位与实测水位之间的误差降低了0.65 m,研究流域径流量模拟值与实际值之间的相对误差减少了8.26%;该模型可最大限度地预测小流域山洪可能淹没的范围,并对洪水造成的经济损失及受影响人员情况给出定量的评估。     

MIKE耦合模型模拟淤地坝对小流域暴雨洪水过程的影响

为科学认识淤地坝建设对黄土高原小流域暴雨洪水过程的影响,该文通过分布式水文模型MIKE SHE和一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了不同坝型组合和坝系级联方式下的小流域暴雨洪水过程,研究表明:1)淤地坝系建成后会使小流域洪水的洪峰和洪水总量明显减少,其中骨干坝减幅最小,中型坝次之,小型坝减幅最大;串联、并联、混联3种坝系级联方式均使洪峰流量和洪水总量明显减小,其中混联坝系减幅最大,并联坝系次之,串联坝系最小。2)淤地坝建设改变了洪水历时,其中骨干坝和中型坝增加了洪水历时,而小型坝缩短洪水历时。3)沟道连通性指数与洪峰流量、洪水总量均有很好的相关关系,淤地坝建设明显降低了沟道连通性,通过改变沟道连通性调控了小流域的暴雨洪水过程。可为黄土高原淤地坝安全运行提供科学依据。     

多元copula分布函数在小流域设计洪水频率分析中的应用

以辽宁省10个小流域为研究对象,采用多元copula分布函数进行了小流域设计洪水频率分析。结果表明:采用样本数据点进行多元copula分布函数分析可对多个研究参数进行分布曲线的调整,其适用性较单要素分布函数更强;基于多元copula分布函数对小流域频率的计算结果整体情况低于单要素分布函数的计算结果,对辽宁省小流域的设计洪水频率分析具有更强的适用性和可靠性。小流域设计洪水频率曲线随参数值的增加,多元copula分布函数逐渐趋向于单要素分布函数,此研究成果可为小流域设计洪水频率的研究分析提供一定的理论支撑和决策依据。     

北京市“7·21”特大暴雨对城市水土保持和监测工作的启示

2012年7月21日,北京市遭遇新中国成立以来最大的暴雨洪涝灾害。从北京"7·21"洪灾的雨洪特点、灾害情况以及水土保持设施受损情况出发,通过对水土保持植物措施对"7·21"暴雨的减灾和生态调控作用,小流域综合治理对暴雨洪水减灾作用的调查和分析,提出了如下建议:加强水土保持常规监测工作和城市水土保持工作,加快建立水土保持生态环境监测预报模型以及加快水土保持监测预警系统等防御措施的建设。     

基于Kendall重现期的华南中小流域洪水峰量联合分布研究

[目的]对山区中小流域洪水峰量联合分布进行研究,以期为山区洪水防治提供理论参考。[方法]基于Archimedean Copula函数与Kendall测度分析3个山区中小流域的洪峰洪量联合分布的3种重现水平。由择优构建的Gumbel Copula及Kendall测度计算了洪水峰量联合分布的"或"、"且"和Kendall重现期及其设计洪水分位数。[结果]①洪峰和洪量之间具有高相关性,Kendall轶相关系数达0.76以上;②3个流域洪水峰量同频遭遇风险概率很大,均超过81%;③在工程经济安全两方面,对比设定的重现期显示,介于"或"重现期和"且"重现期之间的Kendall重现期更准确地反映洪水峰量联合分布的风险率;④按两变量"或"重现期洪水峰量和同频率推算的洪水设计值偏高。[结论]以Kendall重现期推算的洪水峰量设计值,可为山区中小流域防洪工程安全提供新的选择。     

大伙房模型在辽宁东部山洪小流域洪水预报中的应用研究

结合大伙房模型对辽宁东部山洪小流域模拟进行适用性分析。分析结果表明:大伙房模型模拟产汇流的精度良好,在研究流域具有较好的适用性;大伙房超渗产流模型对洪峰和峰现时间的模拟效果良好,考虑到实际工作的需求,对于具有长系列实测水文数据的辽宁东部地区山洪小流域,可选择大伙房模型进行洪水预报。     

现行淤地坝设计洪水计算方法的适用性对比分析

[目的] 洪水是导致淤地坝水毁最根本的原因,深入探讨淤地坝设计中洪水分析计算方法,以期对其发展提供有益参考。[方法] 梳理现行淤地坝设计洪水计算方法,对比分析各种方法的适用特点。对理论性较强的推理公式法在淤地坝设计洪水计算中的适用性进行分析,总结其各类参数的物理意义,提出其运用要点。选取典型算例,研究比较各方法的计算特点及适用性。[结果] 洪水调查法可靠可行但受洪水资料条件限制,经验公式精度和应用具有地区局限性,两种方法均不宜较大范围应用;推理公式法具有一定理论基础和计算精度,且简单实用,具体运用中应注意淤地坝处于特小流域的特点,在计算流域特征值L和J时应判明最远流程中的坡面部分,在计算暴雨递减指数n时应选取由10—60 min的点暴雨n₁值,产汇流参数中μ偏大,m偏小,应在合理范围内相应的倾斜取值。[结论] 推理公式法应当作为淤地坝设计洪水分析计算中的首选方法,需关注淤地坝处于特小流域的特点,把握应用推理公式法的运用要点。     

极端暴雨下小流域洪峰对植被和梯田的响应——以山东临朐台风“利奇马”暴雨为例

全球气候变化背景下,极端暴雨事件出现频率增加,研究小流域洪峰形成机理对暴雨洪水预测与防灾减灾具有重要意义。基于2019年9号台风"利奇马"在山东省潍坊市临朐县造成的特大暴雨事件,选取暴雨中心附近的17个小流域,综合应用野外调查、遥感解译等方法,研究了小流域洪峰强度和敏感性对植被和梯田的响应特征。结果表明:该暴雨事件中,小流域洪峰流量为2.36～56.50 m~3/s,洪峰模数为8.00～48.89 m~3/(s·km~2),洪水指数介于3.61～4.55。在相似降雨条件下,洪峰模数、洪水指数与坡耕地比例呈显著的正相关关系(p0.05),洪峰模数与林草地和梯田比例呈显著的负相关关系(p0.05),洪水指数与林草地和梯田比例呈一定的负相关关系。植被和梯田对洪峰影响的有效性随着次降雨量的增大,呈现先增加后降低的非线性特征;在极端暴雨条件下,调查流域对洪水的敏感性属于"Average"水平;增加林草地、梯田等土地类型的面积可提高小流域对极端暴雨的应对能力。     

水土保持措施对小流域洪水过程的影响研究

采用小流域平行对比法,分析研究小流域的次降雨洪水过程,研究水土保持综合治理对小流域洪水的作用过程,通过双环入渗法测定流域土壤入渗速率,分析不同土地利用类型对土壤入渗速率的影响,结果表明,水土保持林草措施通过改变流域下垫面条件,改善土壤的入渗性能并对洪水过程产生影响。     

黄龙山区不同类型小流域的产流过程及其特征

 在黄龙山区选择自然条件基本相似的森林小流域、森林采伐小流域和荒坡草灌小流域,利用量水堰,于1999—2003年对流域的产流及其过程进行了系统的研究。结果表明:不同类型小流域径流的年际和年内变化不同。森林小流域全年产流,产流量主要与降水量有关;荒坡草灌小流域则仅在暴雨季节产流,产流量主要与雨强有关。除发生特大暴雨年份外,森林小流域的产流量均超过荒坡草灌小流域,5年内平均前者比后者多3倍。不同类型小流域对降水的调节作用不同,5年平均森林小流域比荒坡草灌小流域减少洪水径流94.9%,达5.2mm,增加枯水期径流0.5mm,占年径流量的8.7%,从而使流域径流保持相对均匀和稳定。采伐森林可以改变小流域的径流分布,常年径流被暴雨径流所代替,但其量比荒坡草灌小流域少。不同类型小流域产流过程不同,森林小流域产流过程平缓,洪水起伏程度小;而荒坡草灌小流域产流曲线陡峭,洪峰形成迅速,回落也较快。     

多变量洪水风险分析方法

分析了洪水特征值的不同频率性和现行的单因素防洪风险分析方法的片面性。从组合事件的概率理论出发,利用“完全相关”与“相互独立”两种特殊情况,采用模糊集理论,建立了二参数加权组合概率模型。模型中不仅考虑了洪峰和洪量对洪水风险的共同作用,而且避免了确定条件概率分布的问题,为在现有的洪水资料的情况下,合理估计防洪风险及进行防洪水利计算,提供了一种简单可操作性方法。     

可变模糊集理论在旱涝灾害评价中的应用研究

旱涝灾害是制约农业经济发展的最主要的自然灾害,旱涝灾害评价在农业防汛抗旱减灾决策中起着至关重要的作用.该文根据旱涝灾害的模糊不确定性,基于可变模糊集理论,确定样本指标对各级标准区间的相对隶属度,以山东省全年旱涝灾害为例,将可变模糊集理论应用于旱涝等级评价中,采用多种参数组合,可变模型(1个线性,3个非线性)进行评价,确定出样本的评价等级,并将其评价结果与模糊综合评价结果进行比较.应用实例表明,该模型计算简便,评价结果可信度高,为旱涝灾害的评价提供了参考.     

基于可变模糊集理论的洪水灾害风险分析

依据灾害系统理论,综合考虑洪水灾害系统的自然和社会属性,构建了洪水灾害风险综合评价指标体系,制定了相应指标的评价标准;在此基础上,以乡镇行政单元为基本评价单元,基于可变模糊集理论,采用可变模糊评价模型确定评价单元指标对各级指标标准区间的相对差异函数和相对隶属度,并通过变换组合参数进行综合评价,计算得到各评价单元的危险等级和易损等级,并结合风险等级分区矩阵,将研究区域划分为极高风险、高风险、中等风险、较低风险和低风险5个等级。最后,以荆江分洪区为典型研究区域,实例研究表明,该方法计算简便,评价结果可信度高,与实际调研情况一致,为洪水灾害风险评价提供了新思路,可推广到其他自然灾害的风险分析中。     

基于Bayes判别分析法的密云县山洪泥石流预报模型

针对密云水库上游密云县境内山洪泥石流灾害多发的特点,首次将Bayes判别分析法原理运用于自然灾害的预测预报.运用系统科学和山洪泥石流预报原理,对密云水库上游密云县境内影响山洪泥石流发生的系统内部要素和系统外部环境条件进行分析,确定用影响山洪泥石流发生的前15 d的实效雨量和当日雨量作为预报模型因子,并建立起一组山洪泥石流预报模型,经自身验证法和交互验证法对模型进行检验,其判断正确率均为82.4%,达到了Bayes判别分析要求的判别模型自身验证正确率>80%的要求,两种方法检验结果一致,模型表现稳定,表明所建立的模型可靠,可以投入使用.研究结果可为该地区的山洪泥石流预测预报提供一种较为简单易行的方法,为密云县山洪泥石流灾害防治提供一定的支撑,以减少山洪泥石流发生所导致的灾害损失.     

基于证据理论和可变模糊集的成都市洪灾风险评估

洪灾系统的高维性和不确定性,给灾害风险评估带来较多困难,为了提高评估的准确性和合理性,实现科学灾害管理,该文将Dempster_Shafer证据理论应用到洪水灾害风险评估中,同时利用可变模糊集理论来构造证据理论基本信任分配,实现了客观合理的证据建模,最后利用经典组合原理进行证据组合。以成都市区2012年风险等级的计算为例,风险为高等级时的信任区间为[0,0.52],似然区间为[0,0.54],不确定大小为0.019,根据判断规则,确定市区2012年的洪灾风险等级为高。基于此方法采用相同处理,对研究区成都市风险等级的时空分布进行了计算分析。结果表明该方法能够较好地融合洪水灾害系统各方面信息以及处理风险评估中的不确定性,实现了洪灾风险的准确评估。     

基于HJ-CCD数据的水稻洪涝灾情诊断分析及长势监测

It has great significance to study quick monitoring of rice flood disaster and applying timely remedial measures in the disaster area.LAI is a very important physiological parameter in crop growth characterization index, which can reflect the crop growing information objectively.The existing methods of flood monitoring using remote sensing technology rarely consider the damage and the post disaster growth of rice.The HJ-CCD data take advantage of high temporal resolution and high spatial resolution remote sensing image, which can be used for gathering rice growing information during the critical period.The growth situation after rice flood disaster in Anhui Province was monitored using 3 screens HJ-CCD data as the data source on 16th July, 19th August, 26th August, 2009, respectively.The semi-empirical function model based on Beer-Lambert laws was constructed for this inversion LAI.And LAI were acquired in each stage after flood disaster, the trend of growth diagnosis dynamic change was analyzed and assessed by rice flood disaster evaluation indicator.At the same time, the 40 field investigate data were used to verify the model and the R2=0.4251, RMSE=2.053.The results show that LAI can be well evaluated the degree of rice flood disaster growth based on HJ-CCD data, and it is effective for monitoring and diagnosing rice flood disaster.The results provide a theoretical basis for rice flood disaster research, post disaster rehabilitation and recovery, and provide a theoretical basis for the implementation of targeted remedial measures at the same time.     

基于HJ-CCD数据的水稻洪涝灾情诊断分析及长势监测（英文）

It has great significance to study quick monitoring of rice flood disaster and applying timely remedial measures in the disaster area.LAI is a very important physiological parameter in crop growth characterization index,which can reflect the crop growing information objectively.The existing methods of flood monitoring using remote sensing technology rarely consider the damage and the post disaster growth of rice.The HJ-CCD data take advantage of high temporal resolution and high spatial resolution remote sensing image,which can be used for gathering rice growing information during the critical period.The growth situation after rice flood disaster in Anhui Province was monitored using 3 screens HJ-CCD data as the data source on 16thJuly,19thAugust,26th August,2009,respectively.The semi-empirical function model based on Beer-Lambert laws was constructed for this inversion LAI.And LAI were acquired in each stage after flood disaster,the trend of growth diagnosis dynamic change was analyzed and assessed by rice flood disaster evaluation indicator.At the same time,the 40 field investigate data were used to verify the model and the R2=0.4251,RMSE=2.053.The results show that LAI can be well evaluated the degree of rice flood disaster growth based on HJ-CCD data,and it is effective for monitoring and diagnosing rice flood disaster.The results provide a theoretical basis for rice flood disaster research,post disaster rehabilitation and recovery,and provide a theoretical basis for the implementation of targeted remedial measures at the same time.     

城镇化背景下中小流域洪水风险研究——以厦门市东西溪流域为例

[目的]以厦门市东西溪流域为例,对城镇化背景下中小流域洪水风险进行评价和研究,为该区有效实施防洪减灾措施提供参考依据。[方法]以GIS空间分析作支持,将暴雨洪水频率分析与平原区洪水淹没模拟计算相结合,基于MIKE21平面二维水动力学模型进行洪水风险分析,对研究区洪水风险程度以及淹没状况进行模拟计算。[结果]绘制出厦门市东西溪流域动态洪水风险图,并根据洪水淹没区内的土地利用等因素的变化等实际情况,调整不同频率洪水淹没范围,实现东西溪流域洪水风险图的实时动态更新。[结论]研究区洪灾风险主要分布在东溪、西溪、汀溪等主干流河段,总体上呈现随着洪水重现期增大,灾害风险由上游向下游,由近岸向远岸不断扩大的趋势。     

乌力吉沐沦河流域水土保持减轻洪涝灾害的调查与分析

１９９８年７－９月,乌力吉沐沧河流域降了１００ａ不遇的特大暴雨,造成该流域严重的洪涝灾害。洪水过后,在巴林左旗和阿鲁科尔沁旗选择典型小流域进行了调查和分析。结果表明：所有治理较好的小流域各项水保措施皆发挥了显著作用,蓄水保土和防洪效益明显,极大地减轻了洪水危害的洪灾造成的损失。