小流域典型暴雨实测洪水对榆林水文手册中计算方法的验证

在建设工程设计时,经常需要进行水文计算,其结果正确与否对设计标准和概算投资影响很大,关系着工程安全。利用桥沟小流域1994年8月4日典型暴雨洪水实测资料,比对用《榆林地区实用水文手册》及《水土保持治沟骨干工程技术规范》中的方法计算设计洪水,发现采用最大24 h暴雨时段设计洪水的拟合效果,以《榆林地区实用水文手册》中的推理公式法计算结果最为理想,洪峰流量、洪水总量、涨水历时的拟合精度分别达99.0%、98.0%和98.5%。研究认为,在榆林地区工程设计的水文计算中,应用《榆林地区实用水文手册》中的推理公式法较为合理。     

黄土高原长历时土壤侵蚀暴雨标准初探

本文从黄土高原的降雨、径流、入渗、暴雨的实际情况及收集暴雨资料的需要出发,阐述了拟定长历时(60～1440min)土壤侵蚀暴雨标准的必要性和思路。根据这个思路,笔者在已拟定的短历时(5～60min)暴雨标准基础上,参考有关资料,拟定了长历时土壤侵蚀暴雨标准。     

沟塘组合除涝工程设计方法与应用

鉴于极端降雨事件增加和流域下垫面改变抬高排涝模数对传统沟道除涝工程形成挑战,该文结合塘堰滞涝功能提出了沟塘组合除涝工程技术及其设计方法。基于水文资料缺乏小流域的涝水形成规律,离散设计暴雨历时并假设离散时段内流量过程线符合三角形分布下,采用改进SCS模型和小流域汇流方程推求涝水流量过程线;采用水位-容积关系和堰流公式进行质量平衡演算设计塘堰工程规格。在淮北平原低洼区的农沟和斗沟尺度上组合堰宽分别为0.6和2 m的塘堰工程发现,3、5和10年一遇24 h设计暴雨下涝水流量峰值减少了25%以上,延迟了0.5~1 h,3或5年一遇设计暴雨除涝能力排水沟的除涝标准可分别提高到5或10年一遇。沟塘组合除涝工程为缓解排区和下游区域洪涝压力提供可选方案。     

暴雨强度公式对比分析

为了确定符合沈阳市东陵区的暴雨公式,利用沈阳市东陵区20 a的暴雨资料,根据最小二乘法基本原理得到暴雨公式。对用此方法得到的暴雨公式、沈阳市的暴雨公式与皮尔逊Ⅲ型频率曲线吻合度进行比较分析。结果表明,用这种方法得到的公式的曲线与皮尔逊Ⅲ型拟合曲线非常吻合,而用沈阳市暴雨公式得出曲线与皮尔逊Ⅲ型拟合曲线吻合性较差,此方法适合东陵区的暴雨计算。     

羊道沟小流域暴雨径流资料分析

据对晋西黄土丘陵沟壑区羊道沟小流域暴雨径流资料分析,7月、8月两个月降雨量与年洪水径流模数关系较密切。降雨强度在暴雨径流关系中起决定作用,短历时、高强度暴雨对水保设施危害很大,最易形成地面径流和土壤侵蚀。该区土壤侵蚀以水蚀为主,水流是动力,土壤是被冲刷对象,水大沙多是必然结果。     

太行山小流域特大暴雨洪水关系及过程研究

分析发生在2000年7月3～6日,历时72 h,暴雨总量达358.19 mm特大暴雨特征的基础上,通过对小流域出口断面流量的连续监测,进一步分析了暴雨洪水关系及演变过程.结果发现:此次暴雨属于局部性、历时长、中心强度大的特大型暴雨,暴雨强度的峰值达到了32.84 mm/h,出现在降雨过程的后期;暴雨洪水在出口断面上的响应出现在降雨过程的中后期,且后期尤为明显,另外由于流域面积较小,汇流时间短,响应到来的时间也较短.同时,经过进一步分析和计算得出,此次降雨过程的最大洪峰流量为1.185 m3/s,最大洪峰流量的径流模数为3.66 m3/(s*km2), 时段最大暴雨径流系数为0.567;整个降雨历时内所产生的洪水总量为33 030.54 m3,平均径流系数为0.304.     

吕梁市1988-1990年局部暴雨洪水简析

1988-1990年间,吕梁市连续3年遭受高强度、短历时、局部性暴雨袭击,造成人员伤亡、房毁屋塌、农田减产或绝收,经济损失巨大。根据实测或调查水文资料,对3年间的3次暴雨、洪水进行了系统分析,并提出了相应对策,可为吕梁市的防汛工作提供参考。     

辽宁省无资料地区暴雨洪峰流量简化计算

《辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法》（简称水文手册）1998年出版。辽宁省水文水资源勘探局做了大量的资料收集和整理工作，同时对暴雨洪峰公式作了相应的推导和一定程序的简化计算工作。但由于《水文手册》计算过程中还要查阅多种图表，特别是对小流域设计洪峰流量，计算过程中更显繁琐。笔者通过多年工作经验，对中、小流域暴雨洪峰流量公式试作进一步的简化，供规划、设计技术人员参考。     

辽宁省无资料地区设计暴雨洪水计算方法的研究

针对辽宁省气候及流域特征 ,在认真总结前期工作经验的基础上 ,分析 4 2 917站年暴雨洪水资料 ,应用水动力学原理 ,考证了特大暴雨的重现期 ,增加了超短历时 (最大 10min)暴雨等值线图及 10min～ 1h的暴雨衰减指数nop等参数 ,分析出辽宁省中、东、西部地区产流特点 ,提出适应不同地区的产流模型 ;采用综合经验单位线与瞬时单位线相结合的途径 ,建立单位线要素与水文、地理因子间的关系 ,提出了具有辽宁特点的中小河流 (无资料地区 )设计暴雨洪水计算方法     

浅谈辽宁省暴雨调查

暴雨调查可延长暴雨资料年限 ,增加系列代表性 ,是水工建管的一项重要的基础工作。暴雨调查包括不同历时最大暴雨量、起迄时间、强度、时程分配、暴雨中心、走向、分布面积 ;估算暴雨的重现期 ;评定调查暴雨量的可靠程度 ;分析天气现象和暴雨成因及暴雨对生产和民用设施的破坏和损失情况等。     

甘肃西峰地区“1988·7·23”特大暴雨灾害与水保措施调查评价

作者通过对甘肃陇东黄土高原沟壑区1988年7月23日发生的特大暴雨灾害(300年一遇,中心点的降水量210～240mm)的调查,根据实地获取的资料,分析了该次暴雨系由局部地热对流而形成,由700hpa的“人”字型变所触变。降雨历时仅2h5 min至2h35min,但成灾是严重的。本文分析了暴雨在塬区造成灾害的自然原因和人为原因;分析评价了本区水土保持工程措施,如条田、沟头防护、库坝、造林等的优点与不足。提出了塬、坡、沟综合防治体系思想,并针对黄土高原暴雨多系局部地热对流所形成和降雨量大、降雨强度大的特点,建议提高水保规划、设计和施工的抗灾能力。     

基于中国气候变化区划的1951-2010年暴雨统计分析

采用659个气象观测站日值降水数据计算了中国年际和年代际暴雨雨量和暴雨雨日,然后基于中国气候变化区划(1961-2010年)对中国暴雨进行了分区统计.结果表明:在中国气候变化区划降水呈增加和减少的区域,绝大多数的暴雨呈现相应的年际和年代际的增加和减少趋势.但也有在降水趋势减少的I1东北-华北暖干趋势带的小兴安岭-长白山-三江平原气温波动增强、降水量波动减弱区和Ⅲ3西南-华南干暖趋势带的云贵高原南岭西部山地丘陵降水量波动增强、气温波动增强区两个二级气候变化分区,暴雨呈现增加趋势;反之在降水趋势增加的Ⅳ1藏东南-西南湿暖趋势带的藏东南山地-高原降水量波动增强、气温波动增强区,暴雨呈现减少趋势.进一步对暴雨分为短历时的对流型暴雨和长历时的过程型暴雨也有类似的结论.说明现有的一级和二级气候变化区划在一定程度上可以反映暴雨的变化,但仍需要深入采用以极端降水为指标的三级区划对暴雨变化进行研究.     

丽水市短历时降水特征

利用1981～2010年丽水市国家气象观测站分钟降水强度资料,分析10个降水历时(5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min)分布特征并计算其气候倾向率,采用广义极值分布和线性参数估计方法,拟合年最大降水量概率分布,采用柯尔莫哥洛夫检验进行拟合优度检验。经检验得出如下结论:1)丽水市短历时年最大降水量极值均出现在6～8月,各历时年最大降水量呈增加的趋势;2)10个短历时年最大降水量采用广义极值分布拟合,效果较好,均通过信度0.05显著性检验。随历时增加,降水强度和变化幅度逐渐增大;形状参数随历时增加呈现先增后减的趋势。     

渭河流域降雨结构时空演变特征

为研究气候变化背景下渭河流域降水结构的时空变化,利用渭河流域71个气象站1981—2012年汛期(5—9月)逐时降水资料,选取降水发生率和降水贡献率两个指标,结合线性倾向率和非参数Mann-Kendall检验法探讨了流域降水结构的变化趋势及不同降水历时和不同降水等级的空间变化特征。结果表明:(1)渭河流域各历时降水发生率随历时增加呈指数形式快速递减,降水贡献率随历时增长先快速增大,后波动减小。流域上游短历时降水发生率和贡献率较高,而流域中下游长历时降水发生率和贡献率较高。(2)渭河流域1~6h的短历时和48h以上长历时降水发生率和贡献率均表现为减小趋势,7~24h历时降水发生率和贡献率为增加趋势,这种变化趋势在流域的中下游更加显著。(3)渭河流域降水发生率随降水等级的增加呈指数下降,小雨发生率最高,而暴雨的发生率最低。比较而言,流域上游小雨和中雨的发生率和贡献率较高,而流域中下游大雨和暴雨发生率和贡献率较高,特别是在渭河干流,暴雨贡献率在25%以上。(4)渭河流域小雨级别的降水事件发生率和贡献率均表现为显著的下降趋势,而暴雨级别降水发生率和贡献率表现为增加趋势,这种变化趋势将可能使流域防洪形势趋于严峻。     

降雨强度对黄土区不同土地利用类型入渗影响的试验研究

降水入渗规律的研究可为流域水文过程的预测和评价提供重要的科学依据。通过野外人工模拟降雨的试验方法,研究了短历时暴雨条件下,不同降雨强度对林灌地、封禁草灌地以及裸露农地3种不同土地利用类型下土壤入渗的影响。试验结果表明:不同土地利用类型之间,林灌地和封禁草灌地的土壤入渗速率差异不明显,而与裸露农地之间的差异显著,且前者具有较大的入渗速率,后者入渗速率较小;在不同降雨强度下,林灌地和封禁草灌地的土壤水分入渗速率有随雨强增大而增大的趋势,对于坡耕裸地,随着雨强的增大,土壤水分入渗速率有降低的趋势;通过对试验数据的回归分析,建立了林灌地和封禁草灌地在短历时暴雨条件下的土壤水分入渗经验模型。     

临县庞庞塔沟“20130811”特大暴雨洪水分析

2013年8月11日,临县庞庞塔沟遭受高强度、短历时、局部性暴雨袭击,调查降雨量高达76.7 mm,主要集中在14:40至15:20时段,造成局部洪灾。根据临近雨量站实测或调查水文资料,对本次的暴雨、洪水进行了分析,其洪水重现期为50年一遇到100年一遇之间。为了防止洪水灾害损失,建议在增强人们防洪意识的同时,在行洪河道与沟边地基松软处尽量不要建房或搭临时工棚。     

从偏关河水沙变化看流域水土保持综合治理成效

对偏关水文站1958—2008年实测降水、径流、泥沙资料进行了分析,发现在不同年代年降水量保持基本稳定的情况下,偏关河年径流量和年输沙量呈明显的逐年减少趋势,但与短历时暴雨和降水强度关系不大。这一水沙变化现象说明,经过几十年的水土保持综合治理,偏关河流域的水土流失得到了明显的控制,生态环境得到明显改善,水土保持综合治理成效显著。     

基于短历时Philip入渗公式的产流模型

在分析积水入渗条件下短历时Philip入渗公式特点基础上,建立了基于短历时Philip积水入渗公式的降雨产流模型。模型显示地表积水时刻与雨强平方成反比。利用降雨强度为0.082 cm/min、坡度为15°情况下实测累计降雨产流量推求了模型参数吸渗率,并利用获得的S分别计算了雨强为0.214 cm/min、坡度为5°,雨强为0.133 cm/min、坡度为5°和雨强为0.133 cm/min、坡度为15°情况下累积径流量,相对于实测累积径流过程,计算相对误差都在10%内,可以满足精度要求,说明基于短历时Philip入渗公式建立的降雨产流模型可以用于描述坡面降雨产流过程。     

农田排涝模数计算方法的比较

正确计算排涝模数,对于确定排涝工程的适宜规模具有重要现实意义。该文以湖北省四湖流域螺山排区为例,根据排区下垫面条件进行产流计算,分别采用经验公式法和平均排除法计算不同排涝标准下的排涝模数,分析2种计算方法中排涝天数、排涝模数及排涝重现期之间的关系。结果表明:经验公式法对应于平均排除法的排涝天数为3.5d。当经验公式法求得的排涝模数小于平均排除法求得的排涝模数时(本区对应排涝天数小于3.5d),选用平均排除法计算排涝模数偏于安全;而当经验公式法求得的排涝模数大于平均排除法求得的排涝模数时(本区对应排涝天数大于3.5d),则选用经验公式法计算排涝模数偏于安全。此外,在排涝模数确定的条件下(即工程的排水能力一定),采用不同的排水公式校核排水标准时存在差异。一日暴雨时,采用平均排除法(采用三日排除)10年一遇和20年一遇的设计标准分别相当于经验公式法15年一遇和33年一遇的设计标准;而在三日暴雨下,平均排除法(采用五日排除)10年一遇和20年一遇的设计标准则分别相当于经验公式法4年一遇和7年一遇的设计标准。研究成果对合理选择排涝模数计算方法具有一定参考价值。     

弃渣场截水沟设计的探讨

弃渣场截排水工程是其防护措施体系的重要组成部分,截水沟设计的合理性对弃渣场的安全稳定具有举足轻重的影响。由于弃渣场占地较小,多无实测水文资料,截水沟设计洪峰流量普遍采用中国水利水电科学研究院水文研究所推理公式进行计算。在实际工作中,各省(自治区、直辖市)根据各区域特点,在中国水利水电科学研究院水文研究所推理公式的基础上进行了深入研究,并制定了符合区域特点的计算方法。以朝阳县东大屯乡弃渣场截水沟设计为例,根据《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》,推求截水沟洪峰流量,作为截水沟设计的依据,以供大家学习探讨。