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。     

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。     

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。     

基于临界雨量的陕南地区无资料小流域山洪灾害预警研究

临界雨量预警指标是小流域山洪灾害预警预报的重要依据。本文针对陕南地区无资料小流域,采用水位反推法计算三种不同前期土壤含水量P_a的临界雨量,确定前期土壤含水量对临界雨量的影响。研究结果表明:采用推理公式法计算洪峰流量比较符合实际;临界雨量值随着土壤含水量的增大而减小;土壤含水量对临界雨量的影响随着时段的增长而增大。水位反推法简单易行,对陕南地区无资料小流域临界雨量预警指标的确定具有较好的适用性。     

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.     

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.     

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SCS水文模型的城市河涌设计洪水计算研究

城市河涌受下垫面硬化影响,暴雨产汇流过程复杂,传统设计洪水计算方法(综合单位线和推理公式法)难以精确模拟。本文以惠州望江沥河涌为例,基于SCS水文模型计算了城市河涌设计洪水,并与传统设计方法进行对比分析,研究结果表明:随着城市用地面积增加,望江沥河涌洪峰流量相应增加,呈现明显正相关;SCS模型计算设计洪水成果相对传统方法(综合单位线法及推理公式法)大20%,这主要是由于SCS模型充分考虑了下垫面变化,汇流较快,洪峰流量较大,传统设计洪水计算方法在推求城市下垫面流域设计洪水存在流量偏小现象。SCS模型充分考虑流域下垫面变化的因素,产汇流计算更加合理。本研究可供类似无径流观测资料城市河涌设计洪水计算参考。     

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GIS的小流域设计洪水计算

山区洪水是农村自然灾害之一,以流经浙江省衢州寺坞村段的庙源溪为研究对象,针对小流域缺乏实测洪水资料的特点,基于地理信息系统（GIS）实现高精度和高效率的流域特征提取,利用不规则三角形网格和空间分析功能生成水文统计参数等值线,实现所需研究区的等值线的内插。根据GIS获取的水文模型参数,通过频率计算得到不同历时下不同频率的设计雨量,进而采用推理公式法计算得到设计洪峰,为山洪灾害预警提供依据。     

山丘区小流域水文模型适用性研究

山丘区小流域暴雨洪水过程受诸多因素影响,是个极其复杂的非线性过程,选择合适的水文模型进行模拟是山洪预警预报的难点。选取5种常用水文模型在全国14个典型山丘区小流域开展模拟对比分析,研究不同模型在山丘区小流域的适用性,以期为山洪预报中水文模型的选择提供依据。研究结果表明,HEC-HMS分布式水文模型模拟效果最优,适用于短历时强降雨条件下的山洪模拟;大伙房水文模型对洪峰流量及峰现时间的模拟精度较高,但产流模块在植被覆盖良好、水系较发达的山丘区小流域应用有限;API和新安江水文模型在湿润小流域且实测降雨资料连续情况下可取得较好的模拟效果;TOPMODEL水文模型同样在湿润小流域应用较好,但对于陡涨陡落型洪水的适用性较差。     

遗传算法优化BP神经网络在山洪临界雨量预测中的应用研究

为研究确定四川省冕宁县山洪灾害临界雨量,及时采取减灾避灾措施,根据冕宁县14个雨量站和气象站的资料,选取山洪灾害发生的关键因子:日时段降雨量和降雨强度,建立BP神经网络预测模型.然后用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化,建立GA-BP预测模型.与BP预测模型相比,GA-BP预测模型能有效克服BP模型训练时间长,易陷入局部最优的缺陷,在临界雨量预测精度方面,GA-BP模型预测的平均相对误差为1.96％,而BP模型预测的平均相对误差为7.22％,明显提高了预测精度.这一临界雨量预测方法与结果,进一步修正完善后将试用于冕宁县山洪灾害监测预警系统.     

宁夏中宁县山洪灾害分析评价

山洪灾害易发性强,成灾快,破坏性大,危害严重,防御难度大,成为防汛工作突出的重点和难点。以宁夏中宁县为单元,开展山洪灾害调查评价,调查防治区内村落、集镇的基础信息,确定评价对象名录;通过设计暴雨洪水计算、现状防洪能力评价、危险区等级划分的分析,确定相应的雨量预警指标,为防汛部门指挥决策及工程治理提供基础数据和技术支撑。      

龙源河"6·01"特大暴雨山洪灾害分析

根据调查走访及实地勘察,通过分析龙源河"6·01"特大暴雨山洪发生的水文因素,以及山洪的暴雨特性与洪水特性等,探求山洪发生、发展过程的规律,为防治山洪灾害提供依据.     

MIKE11HD在慈湖河干流防洪工程中的应用实例

在地形较为复杂的流域,设计洪水及水位计算涉及到上游山洪与下游涝区排涝洪水组合的问题,传统工程水文计算采用排涝模数计算涝区的设计流量与山洪进行叠加的方法,但今年随着下游涝区经济发展,设防标准逐渐提高,排涝泵站规模扩大,采用各省经验的排涝模数计算排涝流量与山洪叠加的方法已经不够安全,无法真是反映暴雨时洪水、涝水实际组合情况。应用MIKE11HD模型,对流域干流建立水动力模型,涝区通过抽排调蓄计算作为流量边界输入,通过比较模型成果和传统计算成果,探讨水力模型在涉及山洪与排涝组合的流域的适用性。     

干旱区山洪监测预警信息管理系统开发与应用

随着干旱区极端气候增加,洪水灾害频率逐渐增多。干旱山区短历时暴雨强度大,突发性强,人工难以有效监测并做出预警,容易造成较大洪水灾害。充分利用山洪沟道治理非工程措施建立的雨量和水位自动监测站点,利用组件式开发和JAVA集群技术,建立干旱山区山洪监测预警信息管理系统,包括相对独立又相互联系的基础数据调查评价审核(BDSEA)、数据共享汇集(DSC)、监测预警(MPW)等三个子系统。实现纵向各层级联通后的监测预警信息上报、查询、统计和下发等,横向与气象、国土、水文等相关部门信息共享,能够准确及时地监测预警暴雨山洪信息,结合非工程措施,构建一体化防汛体系。可显著提高防汛减灾能力,减少灾害损失,通过近三年的运行也体现出了良好效果。     

抚顺市“8·16＂特大暴雨山洪灾害调查分析

2013年辽宁省抚顺地区遭受千年一遇暴雨洪水袭击,损失惨重。采用实地调研、问卷调查等方式,深入研究暴雨山洪灾害的成因,总结防洪工程发挥的防洪效益,查找防汛工作中存在的问题,并提出今后防汛管理和防灾减灾的工作建议。     

基于HEC-HMS模型的四川省无资料地区设计洪水计算

针对分布式水文模型在无资料地区推求设计洪水时存在参数难以率定的问题,提出了采用现有四川省综合单位线成果的HMS分布式水文模型,并运用到琼江上游某工程断面设计洪水计算中。该方法的计算结果与推理公式法、综合单位线法计算成果相差不大,计算结果基本合理。实例应用结果表明,结合综合单位线法的HMS分布式水文模型的计算方法可以应用于四川无资料地区的设计洪水计算。由于分布式水文模型能够较好的反映流域的物理特征,因此该法的计算结果对于设计洪水成果的选取具有一定的参考价值。     

缺资料山丘区的洪水模拟与情景分析

作为缺资料山丘区的典型代表,选择望谟县"2011-06-06"特大山洪进行模拟。地面径流采用Nash地貌单位线,地下径流采用线性水库法。Nash地貌单位线的参数由流域地形地貌特征确定,其中流速由Rodriguez提出的流速公式确定,避免了对水文资料的依赖。模拟结果表明,计算洪峰值比实测值偏小3.0%,可用于缺资料地区的洪水模拟及预报。此外,根据望谟县实测的暴雨资料,在总雨量不变的前提下,假定了3类不同雨型进行情景分析。结果表明,洪水量级和雨型有关;雨型为Ⅰ型(雨峰在前部)、Ⅲ型(雨峰在中部)的洪水量级偏大,故需对短历时和特定雨型强降雨做好预警。     

设计安全值结合水文模型的联合预报法在入库洪水预报中的应用

桂五水库产汇流特性复杂、洪水资料序列较短,常规的基于分布式水文模型的入库洪水预报方法并不适用。提出设计安全值结合水文模型的联合预报法:设计安全值基于初损后损法加单位线汇流,水文模型法基于新安江三水源模型,从防洪安全与兴利角度进行联合预报。在确定两种方法初始参数后,对次洪过程进行模拟,结果表明:两种方法各自模拟精度较高,方法评级分别为乙级、甲级;从防洪安全角度,可选择取两种方法模拟结果的外包线作为入库洪水预报;预报结果偏安全的设计安全值法与预报精度稳定准确的水文模型法联合预报,不仅可应用于桂五水库入库洪水预报,并可为洪水资料序列积累较短的水库入库洪水预报工作提供参考。