小流域山洪灾害临界雨量计算分析方法

临界雨量是小流域山洪灾害预警预报的重要指标,介绍了推求临界雨量的常用方法,主要阐述了单站临界雨量法、区域临界雨量法和水位反推法等较为实用的方法。根据广东省清远市连州瑶安小流域实际情况,采用区域临界雨量法和水位反推法分析临界雨量,经综合分析确定临界雨量指标值。     

基于雨型的小流域雨量预警指标不确定性研究

雨型对设计洪水具有潜在影响,而设计洪峰值的精度直接影响雨量预警指标的准确度,因此有必要探究山丘区小流域雨型对雨量预警指标的不确定性影响。在小流域降雨特性分析的基础上,通过设计暴雨洪水计算、水位流量反推法确定不同雨型的雨量预警指标,分析雨型和雨量预警指标间的响应关系。以河南省裴河小流域夏湾组作为预警对象,实例结果表明:雨型对山洪灾害雨量预警指标影响较大,实际工作中需要考虑其合理性;在同一预警时段内,雨峰偏前时对应的临界雨量是雨峰偏后时的1.67倍,雨峰居中时的临界雨量是雨峰偏后时的1.39倍。雨型的合理性及其对雨量预警指标影响的定量化研究,为小流域山洪灾害预警指标分析计算提供了技术支撑和经验参考价值。     

基于HEC-HMS的小流域山洪雨量预警

山洪灾害频发严重威胁着人民生命财产安全,山洪灾害预警指标分析对山洪灾害的防治意义重大。基于HEC-HMS模型,该研究选用雨量预警指标,综合考虑土壤含水量、汇流时间等,由曼宁公式建立水位流量关系,由模型试算法反推临界雨量,进而确定不同土壤干湿(较干,一般,较湿)情况下的雨量预警指标阈值,并检验复核,分析误差来源。结果表明:从偏离度分析,部分临界雨量偏离度小于10%,预警指标的部分合理;从频率区间分析,特征雨量与临界雨量大多位于同一频率区间,预警指标基本合理。为缺乏水文资料的山丘区有效防治山洪灾害提供了参考,在无更精确方法时,可用此方法获取雨量预警指标。     

一种无资料地区山洪灾害临界雨量计算方法研究

临界雨量是预警山洪灾害的关键指标。山洪灾害多发生的无资料地区,其临界雨量的确定一直是防灾减灾中的难点。根据暴雨等值线图确定出的设计暴雨与设计洪水在工程实践中已广泛应用,因此,以设计暴雨与设计洪水资料为基础,率定出水文模型参数,再依据调查确定的成灾流量,计算出该防灾对象的临界雨量。选取二水源新安江与SCS两种水文模型,计算了湖北省宜昌市点军区内30个小流域的临界雨量,计算结果表明:1提出的方法对于无资料地区山洪灾害临界雨量计算具有可行性;2基于二水源新安江模型和SCS模型计算的临界雨量合理且二水源新安江模型优于SCS模型。     

资料匮乏地区山洪灾害临界雨量计算方法研究

在易发山洪灾害且没有实测水文资料的地区,临界雨量的确定非常困难。结合山西省吕梁市张家坪流域基础资料,阐述了灾害降雨同频率法,基于推理公式的临界雨量计算法和基于流域模型的临界雨量计算法通过建立不同水文模型由洪峰流量推求临界雨量,临界雨量由3种方法综合分析确定。计算结果证明:推理公式法和流域模型法对资料匮乏地区山洪灾害雨量预警有很好的实用性,推理公式法计算结果偏小且随着预警时段的增长,两种方法计算结果相差越大。     

山洪灾害调查评价技术在无资料小流域洪水预警中的应用

山洪灾害分析评价技术解决了中小河流水文监测系统建设项目新建水位(水文)站无资料的小流域预警方案编制问题.本文以新建的黟县水位站为例,分析了流域暴雨洪水特性、推算了设计暴雨洪水,对控制河段的水位-流量关系、中心城区防洪标准进行了分析,推求了预警临界雨量,为城区防洪提供预警信息.     

小流域山洪灾害设计洪水检验复核方法研究

小流域设计洪水成果的精度直接影响山洪灾害临界雨量的可靠度和预警的准确度,因此有必要对其进行检验复核。以有资料地区为基础,采用长系列洪水资料频率计算法、小流域产汇流法和洪峰模数法对分析评价中的设计洪水进行检验复核;采用相似流域的思想,将其检验复核结论移用到无资料地区。以资料情况较好的陕西省江西营流域民生村1组和缺乏资料的马家庵村11组为实例进行应用研究。结果表明:民生村1组20年一遇以上设计洪水结果较好,10年一遇以下设计洪水结果偏大,经重新计算或修正,有效提高了结果精度;对马家庵村11组移用结论,重新计算,并对检验结果进行验证,结论可靠。为小流域山洪灾害分析评价设计洪水复核提供了一条新途径。     

基于流域模型法的山洪灾害监测预警系统

为了提高山洪灾害监测预警系统的准确性和时效性,减少山洪灾害对山区居民的人身财产损害,结合水利部门信息化建设要求和国家山洪灾害防治要求,阐述了山洪灾害监测预警系统的设计原则、建设目的及主要建立方法.临界雨量计算是山洪灾害预警系统的关键,分析了单站临界雨量法、区域临界雨量法及P-Ⅲ型频率分析法这3种常用山洪灾害监测预警系统计算方法存在的问题,提出了采用流域模型法计算临界雨量的山洪灾害监测预警方法,并利用流域模型法计算了山西省大同县部分沿河村落不同时段不同持水度条件下的临界雨量值,将山洪灾害预警指标实测值与计算值进行对比,结果显示实测数据介于土壤含水率较低和较高临界雨量值之间,说明该方法合理可行.以流域模型法为基础建立了大同县山洪灾害监测预警系统,促进了大同地区山洪灾害防治工作.     

典型小流域山洪灾害临界雨量计算

根据黄河流域大通河支流炭山岭典型小流域自然地理、水文气象、地形地质、生态环境和山洪灾害的调查资料，采用实测雨量分析法、降雨灾害频率分析法和产汇流分析法对比进行了山洪灾害临界雨量的确定，根据典型流域洪水计算成果，确定划分了典型流域的风险区。     

典型小流域山洪灾害临界雨量计算分析——以黄河流域大通河支流为例

根据黄河流域大通河支流炭山岭典型小流域自然地理、水文气象、地形地质、生态环境和山洪灾害的调查资料,采用实测雨量分析法、降雨灾害频率分析法和产汇流分析法对比进行了山洪灾害临界雨量的确定,根据典型流域洪水计算成果,确定划分了典型流域的风险区.     

推理公式法在无资料地区小流域河流划界中的应用——以敖家河小流域为例

无资料地区小流域河道管理范围划界工作是河湖划界的重要组成部分,但由于缺乏实测的水文资料,河道控制断面的设计洪水位无法由水位流量关系推求。探讨了推理公式法在无资料地区小流域河道管理范围划界中的应用,认为该方法可准确计算出各个断面设计洪峰流量,并结合实测断面资料,由洪峰流量计算设计洪水位。最后将此方法应用到敖家河小流域河道管理范围划界,计算所得的设计洪峰流量与洪水位成果合理,成功划定其河道管理范围。     

秸秆覆盖条件下玉米需水量及作物系数的试验研究

采用FAO推荐的双作物系数法计算了秸秆覆盖条件下夏玉米的作物系数。结果表明,秸秆覆盖对含水量影响较大,0～10cm土层土壤含水量随着麦秸覆盖量的增加而增大;秸秆覆盖量对棵间蒸发量E和土壤蒸发系数Ke的影响较大,E和Ke值随覆盖量增加而减小,在玉米生长初期阶段影响最大,中期阶段影响最小;有覆盖试验区需水量比无覆盖区小,有一定的节水效果。     

基于GIS的华南沿海小流域地区山洪灾害易发区识别

小流域地区是山洪灾害高发区,同时这些地区资料缺乏,给山洪灾害预警造成极大障碍。针对以上问题,选取松岗河小流域为研究区域,探索应用数字高程模型DEM进行山洪灾害空间影响范围的快速提取方法。首先,利用DEM提取小流域河流分级信息和各等级河流出水口的分布情况;然后,运用分布式水文模型,推演特定降雨量时各出水口山洪最大淹没水位;利用GIS技术,将离散的水位数据与数字高程数据叠加获取山洪最大淹没水深数据,并运用空间插值方法模拟山洪淹没信息的空间分布,计算不同降雨量条件下山洪最大淹没水深的空间分布状况,进而实现小流域地区山洪灾害易发区识别。.结果表明该方法能够快速有效模拟特定降雨量条件下小流域山洪淹没信息的空间范围,其直观的范围显示可快速为决策者提供预警信息,为山洪灾害预警提供数据基础。     

考虑Copula-LM-HMS耦联的台风情境下大坝洪水漫顶风险率计算

气候变化下台风风暴潮出现频次增加,形成的暴雨洪水对水库大坝安全产生极大威胁。由于部分地区实测流量资料缺少,基于雨量资料的随机模型与水文模型耦合模拟洪水过程线的研究亟待发展。针对现有小流域流量资料缺少问题,研究了基于降雨随机模型与水文模型的Copula-LM-HMS耦联模型,来模拟入库洪水并计算水库大坝洪水漫顶风险率。该模型通过Copula函数与拉丁超立方-蒙特卡罗抽样（Latin Hypercube-Monte Carlo Simulation）生成流域多组7日降雨数据,并通过变倍比放大法缩放处理得到相应降雨序列,利用HEC-HMS水文模型模拟洪水过程线并结合调洪演算得到坝前最高水位,同时考虑风浪作用来模拟台风情景下的库水位变化情况,计算大坝洪水漫顶风险率,并分析不同组合条件对洪水漫顶风险率的影响。余姚市四明湖水库实例分析表明,构建的Copula-LM-HMS耦合模型计算得到的拦河坝在未来台风情境下无漫顶风险,自溃坝最小漫顶风险为0.22%,最大漫顶风险达到2.68%;洪水漫顶风险与降雨分布及起调水位有关,同时风浪作用对洪水漫顶风险影响较大。基于耦合模型进行中小流域洪水漫顶风险率计算,...     

土壤容重对红壤水分垂直入渗特性的影响

为分析红壤地区土壤容重对水分入渗的影响并将其应用于指导灌溉生产,以江西红壤土为研究对象,采用垂直一维入渗方式模拟土壤容重对红壤中水分垂直运动规律影响.结果表明:在同一时刻湿润锋、累积入渗量、入渗率均随土壤容重的增大而减小,时间对湿润锋运移及累积入渗量影响程度相比于土壤容重较高,湿润锋与累积入渗量呈线性关系;入渗初期土壤容重对入渗率影响程度较高,随着入渗的进行其影响程度逐渐减小;饱和导水率与土壤容重呈负幂函数关系,Green-Ampt模型与Philip模型中饱和导水率模拟值在土壤容重大于1.30 g/cm3时相对误差小于9.62%,计算精度较高;再分布过程中,土壤容重越大,同一土层高度上土壤含水量越小,0~50 cm土层中土壤含水量随再分布时间增大而明显减小,土壤容重对含水量影响具有统计学意义(P0.05),50~70 cm土层中土壤容重对其变化影响不具有统计学意义.该研究成果可为红壤地区农作物的灌溉提供理论支撑.     

尿素溶液浓度对一维垂直入渗特性影响的试验研究

通过室内试验分析了尿素肥液浓度对一维垂直积水入渗的累积入渗量、湿润锋以及入渗结束后土壤含水量的分布影响.结果表明:累积入渗量和湿润峰运移距离随着尿素肥液浓度的增大而减小;在不同区域,尿素肥液浓度对土壤含水量分布影响不同,在传导区,土壤含水量随着肥液浓度的增大而增大,在湿润区,土壤含水量随着肥液浓度的增大而减小.研究结果可以为农田灌溉施肥技术提供支持.     

不同土壤前期含水率和坡度下黄壤分离临界水动力特性

土壤分离临界水动力学参数是侵蚀预报研究的基础内容,但关于不同近地表土壤水分条件下坡面侵蚀发生临界起动关键影响因子及其内在机制尚不清楚。本研究选取长江中上游地区典型黄壤为研究对象,试验设计5个土壤前期含水率(5%~23%)和5个坡度(1.0°~10.0°),利用冲刷槽实测土壤分离临界水动力学参数,探讨土壤分离临界水动力学参数对不同土壤前期含水率和坡度耦合作用的响应。结果表明:土壤分离临界流速、临界水深和流态均与坡度和土壤前期含水率呈幂函数减小关系;在坡度小于5.0°时,土壤分离临界水动力参数受坡度和土壤前期含水率耦合作用的影响;而在坡度大于5.0°时则主要受坡度的影响。因此,当坡度大于5.0°时,可直接采用简化幂函数方程对土壤分离临界水动力参数进行估算。在本研究试验条件下,坡面土壤分离临界水流流态基本属于层流、缓流,发生紊流、急流的概率很小。坡度和土壤前期含水率对坡面流阻力有重要的影响,阻力系数随临界单宽流量和雷诺数的增加呈幂函数下降趋势。     

基于FDC生态指标的水文情势评价

收集了攀枝花站1966-2017年日径流资料以及攀枝花站上游9个雨量站对应年限的日雨量资料,采用泰森多边形法进行面雨量计算,采用Mann-Kendall突变点检验法对径流变化特征进行计算,并对径流过程进行趋势分析,同时采用基于FDC的生态剩余、生态赤字的生态指标法分别从年、季尺度上对该地区的水文情势进行评价。结果表明:1966-2017年,径流和降水呈现出"低高低"的变化趋势;该站降水与生态指标具有较好的相关关系,表明该地区流量变化主要是由降水变化引起的;在季尺度上,夏季的生态变化情况与整年变化规律更为一致;在电站影响时期,不同尺度下生态指标的变化规律基本一致,表明攀枝花上游梯级电站对该站的水文情势影响甚微。     

栾城农田土壤含水量时间统计特性的初步分析

应用传统统计学的原理和方法,对2002-2008年栾城站土壤含水量的长系列实测数据进行了统计计算,得到了地表以下不同深度土壤含水量的月均值珡X和变差系数Cv。根据计算结果,初步分析了栾城农田不同深度土壤含水量的统计特征和变化趋势。结果表明:土壤含水量的月均值在年内的变化曲线大体上呈"∽"形,且土壤含水量数值在4-6月的离散程度较强,而在其余月份较弱;由于受气象条件的影响程度的逐渐减弱,各个季节的土壤含水量的月均值随着深度h的增大而趋于相近。     

降雨对山丘区小流域洪峰模拟不确定性的影响

为探讨降雨对山丘区小流域洪峰模拟不确定性的影响,提高山丘区小流域洪水预报的精度,采用新安江水文模型在河南省栾川流域进行不同降雨误差输入条件下的径流模拟对比分析,并进一步探讨了不同前期土壤干湿程度条件下的降雨输入对洪峰模拟结果的影响及其变化趋势。研究结果表明:山丘区小流域洪峰模拟值的偏差随降雨输入误差的增加而增加,二者呈正相关;随着前期土壤由干到湿变化,对于相同的降雨输入误差,洪峰模拟偏差逐渐变小,且降雨输入偏大程度越大时,这种变小趋势越明显。