蔗区降雨分布与甘蔗需水及加肥灌溉效应

甘蔗是我国主要的糖料作物,季节性干旱对我国甘蔗生产影响较大。在甘蔗种植区进行甘蔗需水量及加肥灌溉效应田间试验,结果表明:降雨的时空分布在春季和秋冬季不能满足甘蔗生长对水分的需要,以甘蔗生长的物候期计,出苗期降雨仅能满足甘蔗需水的74.4%,分蘖期降雨仅能满足甘蔗需水的68.6%,而秋季干旱少雨,成熟期降雨也仅能满足甘蔗需水的35.7%,秋旱已限制甘蔗产量;加肥灌溉有利于提高肥料利用率及甘蔗产量,并且随着施钾量的增加,甘蔗的株高、茎粗、公顷有效茎数、单茎重及蔗糖分均有所提高,与习惯施肥方式增施钾肥表现出相同的规律,但加肥灌溉条件下施钾量不宜超过正常施钾量的30%;推广甘蔗节水灌溉技术,可实现甘蔗增产增收。

基于区域降雨分布的震后地质灾害降雨阈值研究——以绵竹市清平乡为例

以研究区周边19个气象站点的降雨数据为基础,通过空间插值拟合得到研究区2010年8月13—14日区域的降雨分布图,同时,将研究区划分为138条小流域;通过分析和统计这次降雨过程触发的23处地质灾害点所在小流域的降雨量,研究震后地质灾害群发的降雨阈值。研究表明:81.7mm为研究区震后地质灾害群发的降雨阈值,其值比震前降雨阈值降低了59.15%,而实际降低的幅度可能比这个更大。相应于采用单一气象站点的降雨量,采用区域降雨量分布图进行地质灾害降雨阈值研究相对更为客观,对于丰富和完善降雨阈值研究方法也具有借鉴意义。

Web环境下基于GP服务的降雨分布图全自动制图探索

近年来,城市内涝突发较多,降雨量分布图为政府决策提供了信息支撑。但面对应急处置,降雨量分布图的快速自动制图,尤其是Web端制图,成为其应用的制约。文章分析了全自动制图流程并结合ArcGIS10.1 for server提供的GP新性能,探索了Web模式下降雨分布图全自动制图技术体系,建立了自动制图的GP服务框架,特别是自动打印GP服务的探索,使得降雨量分布图的制作实现了全自动化。本文的成果在2012年7.21北京特大暴雨中得到应用,同时对其他行业制图自动化具有借鉴意义。

小样本流域降雨强度公式和设计降雨分布的推求方法

以挪威中部瑞斯沃伦(RISVOLLAN)流域1991年—2000年的降雨观测资料为基础,采用中国国家标准(GBJ14—87)推荐的适用于观测期较短、观测雨量数据较少的年多次取样方法,在进行经验和理论频率分析的基础上,确定了设计降雨的重现期(T)及其对应的频率(P)、降雨强度(i)和降雨历时(t)的关系(即P～i～t曲线),以及降雨强度公式和设计降雨分布,从而为该流域现有管网的排水能力校核提供了参考依据。

典型区域降雨分布在山洪预警指标合理性分析中的应用

国家防汛抗旱总指挥部组织全国开展山洪灾害调查分析评价,对重点防治区山洪灾害预警指标进行检验复核工作。预警指标合理性与否直接关系到预警精准度,该项工作开展难度大、任务重、时间紧。以茂县地区山洪调查资料为基础,采用推理公式法、单位线法、CSC模型等多种方法计算复核预警指标成果,最终利用典型区域内的降雨等值线分布规律,对同一区域内的预警指标成果进行对比分析,以确定其合理性。结果表明,在防洪能力相同的典型区域内,危险区的临界雨量成果大致符合实际区域降雨分布规律。初步认为通过典型区域降雨分布进行山洪预警指标合理性分析的方法简易可行,可为预警指标成果复核工作提供参考依据。

全国夏种陆续开展 应关注降雨分布情况

中期天气预报 预计未来几天,我国主要降雨区位于江南华南及西南地区,6月16日以后,主要雨带将进一步北抬到长江中下游至四川盆地东部及贵州和广西北部等地。另外,西北地区东部、华北、东北地区及黄淮等地多阵性降雨。

汶川县降雨时空分布特征及设计暴雨频率分析

为减少降雨及设计暴雨时空异质性对汶川县造成的损失,揭示汶川县降雨时空分布特征与设计暴雨特征,基于2001~2020年的GPM卫星降雨数据,采用Mann-Kendall等方法,从年、月、汛期、日等时间尺度和不同量级尺度,对汶川县降雨时空变化进行分析,并采用随机暴雨移置法(Stochastic Storm Transposition, SST)进行设计暴雨频率分析。结果表明:(1)汶川县年总降雨量呈显著增长趋势,主要受汛期降雨变化影响。(2)降雨空间分布不均匀,小雨主要分布在汶川县西南部,中到暴雨主要分布在汶川县东部。(3)基于随机暴雨移置法得到的设计降雨结果具有可靠性;随着降雨历时的增长,设计暴雨中心有从汶川县西南部向中东部移动的趋势;小重现期时,设计暴雨的空间分布不均匀性更为显著。研究成果可为汶川县暴雨洪涝防治提供参考。

海河“23·7”流域性特大洪水大清河流域降雨时空分布特征

受2305号台风“杜苏芮”影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水,暴雨中心位于大清河流域。基于大清河流域站点场次降雨数据,采用克里金插值法分析了降雨的时空分布特征。结果表明:降雨集中在48 h内,面平均降雨量过程共出现3~4次峰值,最大1 h、6 h、24 h和48 h降雨量占总降雨量的7%、23%、59%和92%;流域强降雨(1 h降雨量≥20 mm)持续了2~13 h,持续时间较长,漫水河站强降雨持续时间最长,占总降雨历时的20%;流域暴雨中心不固定,7月30日15时和17时暴雨中心位于流域西南部,其余时段暴雨中心位于流域北部、东部,7月31日24时暴雨中心在流域西南部;流域降雨空间分布不均,最大1 h、6 h和24 h降雨空间分布情况基本一致,高值区位于流域北部偏东,低值区位于流域南部,最大72 h降雨量高值区呈带状分布于流域中部。

考虑降雨空间分布的城市内涝对模式雨型响应特征分析

短历时暴雨是形成城市内涝的主要原因,其雨型对内涝致灾影响显著。以陕西省西咸新区沣西新城为研究区域,基于模式雨型设计了具有不同集中度的典型暴雨过程,并考虑了降雨空间分布的不均匀性,应用城市雨洪模型(GAST-SWMM耦合模型)对7种模式雨型在不同重现期下的致涝特征进行模拟分析。结果表明:(1)单峰雨型比双峰雨型具有更强的致涝性,雨峰为中后峰的单峰雨型致涝性更强,雨峰为中峰的单峰雨型在小于50 a重现期下淹没量最大,而在大于50 a重现期下雨峰为后峰的单峰雨型淹没量最大,100 a重现期下其淹没量较雨型Ⅳ增大6.58%;(2)双峰雨型中雨型Ⅴ的致涝性最强,在100 a重现期时,其淹没量较雨型靠前的单峰雨型增加1912.42 m^(3);在大于20 a重现期时,雨型Ⅴ在中风险区的积水面积较雨峰靠前的单峰雨型增大1.81%~2.29%;(3)各雨型在高风险区的积水面积峰现时间随重现期的变化而不同,雨型Ⅵ的峰现时间始终在降雨结束时出现,雨型Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ的峰现时间随着重现期增大而提前;雨型Ⅰ、Ⅲ的峰现时间在小于20 a重现期时随着重现期增大,分别从105 min延后至120 min、110 min,在大于20 a重现期时随着重现期增大,分别从120 min、110 min提前到100 min。城市内涝特征对不同模式雨型条件下的响应规律的研究,可为相关部门抗涝救灾提供参考。

降雨空间分布模式识别

以广东省内186个站点的年降雨量分布为基础,把模式识别的聚类分析理论方法引入降雨空间特征分类研究中,进行降雨特征空间分布模式识别,以预测无雨量站点的降雨模式,从而分析水资源的空间分布模式,以便制订有效的水资源利用方案。结果表明,广东省年降雨量在空间上的分布可划分为6类模式;同时基于BP人工神经网络算法,建立了以高程、气温、蒸发量为主要参数的可判别和预测无雨量测站区域的降雨空间分布模式所属类别的模型,经过模型的学习和验证,效果较好。

城市排水防涝系统降雨空间分布特性研究

城市面积不断扩大及热岛效应加剧,导致城市降雨空间分布不均匀性越发显著,同时随着城市排水防涝系统建设标准越来越高,管理越来越精细化,考虑降雨空间分布特性对城市排水防涝系统的影响是必然趋势。以编制暴雨强度公式降雨数据采集气象观测站为基点,采用泰森多边形空间插值法分析周围自动站降雨观测数据与基础观测数据的关系,研究城市区域降雨空间分布特性规律,指导城市排水(雨水)防涝系统建设管理,并以广州市中心城区深层隧道排水系统为例进行分析,结果表明该方法能较好地描述城市排水防涝系统降雨空间分布特性,能为城市排水(雨水)防涝系统规划设计提供有效指导。

降雨空间分布不均匀性对流域径流和泥沙模拟影响研究

对降雨空间分布变化的不完全理解,以及缺乏足够的数据来描述降雨的空间分布,阻碍了分布式水文模型的发展。以黄河下游洛河卢氏水文站以上流域为研究区,在GIS技术支持下,采用目前分布式水文模型中应用广泛的Thiessen多边形法确定降雨空间分布,选取分布式水文模型SWAT(SoilandWaterAssessmentTools)研究降雨空间分布不均匀性对流域径流和泥沙模拟的影响。结果表明雨量站密度、雨量站分布和降雨空间分布变化均对模拟结果产生了较大影响,这在一定程度上限制了分布式水文模型的应用和参数识别。此外,Thiessen多边形法对面雨量的估算结果是令人满意的,但对降雨空间分布的描述能力较差。

降雨空间分布的模糊熵聚类分析

为了提高降雨量插值精度,充分挖掘降雨变量信息,利用模糊熵聚类分析算法,对流域内雨量站进行模糊熵聚类研究,通过基于可能性分布和距离判定的聚类有效性函数确定模糊熵系数和聚类数,从而得到模糊聚类结果,改进原有的插值方法。以淮河流域蚌埠站以上区域99个雨量站雨量数据,分别在一般情况下和模糊熵聚类情况下做交叉验证,结果显示,模糊熵聚类分析在反距离平方插值法中对降雨精度有所提升。

我国分钟降雨率分布

本文主要给出时间百分数为０．０１％的我国分钟降雨率分布的等值线图。

晋西黄土丘陵沟壑区降雨地形分布规律研究——以山西省方山县土桥沟流域为例

通过对不同高程(1158m、1270m、1341m、1407m),不同坡向(峁顶、阳坡、阴坡、阳沟坡、阴沟)情况下20个观测点的降雨量监测,经过分析研究表明:对于丘陵沟壑区的山地降雨,在不考虑坡向影响的情况下,降雨量基本随着高程变化规律为,先增加后减少;在同一高程,不同坡向情况下降雨量的分布规律为:阴沟坡>阴坡>峁顶>阳沟坡>阳坡,即阴坡(背风坡)>阳坡(迎风坡);不同高程情况下亦是如此。

陕北黄土高原月降雨理论分布的初步研究

利用陕北两个典型气象站点多年降雨强度数据,使用数学方法描述月雨强分布的形状,从而满足水文模型、土壤侵蚀模型等对降雨强度数据的需求。通过探讨小时雨强在月时间尺度上应符合的理论分布函数,并采用统计学参数估计方法进行参数拟合,来选择合适的数学方法对月雨强分布进行描述。使用最大似然法对常见的7种理论分布函数进行拟合的结果表明,LOGN、GAMA、WBL等理论分布函数都可以较好地再现月降雨强度分布,90%以上的月份COE值大于0.7,一半以上的月份COE值大于0.9。另外,WBL分布对降雨强度峰值亦有良好的表现能力,因此推荐在陕北黄土高原降雨分布的模拟过程中使用。

分布式降雨径流模型率定的多目标分析方法

利用多目标方法,对自主研制的具有物理基础的分布式降雨径流模型进行了参数的多目标分析和模型有效性探讨.通过对参数的敏感性分析,确定糙率系数和土壤饱和水力传导率为率定的主要参数,选择效率系数、模拟洪峰的相对误差和洪峰达到时间的绝对误差为目标函数.在模型率定过程中,首先利用多目标最优化方法获得模型参数的非劣解集,然后又利用离散型协调规划从非劣解集中选出满意的模型参数,最后通过对非劣解集模拟的过程线的范围及形状的分析,对模型的有效性进行了评价.研究结果表明,多目标模型率定方法综合考虑了水文过程的各种要素,获得的满意解优于传统的单目标优选结果,非劣解集的聚合程度及模拟的过程线的范围能够反映模型的有效性.

降雨时空分布量化及其在洪水过程分类中的应用

洪水过程是水利工程运行管理、防洪调度决策的重要依据,降雨的空间分布和降雨雨型是影响洪水过程形成的主要驱动因素。本文旨在采用描述降雨时空分布的量化指标,分析降雨时空分布特征与洪水过程的联系,探索量化指标在洪水过程分类中的应用。基于大清河流域北支紫荆关和南支阜平流域68场降雨洪水资料,计算了降雨一、二阶空间矩和一、二阶时间矩,分析了降雨时空分布特征对洪水过程线形状的影响,依据降雨时空特征信息采用K-medoids聚类分析法对洪水分类。结果表明:采用的降雨时空分布量化指标能够准确刻画两个流域的降雨中心空间分布和降雨雨峰时间分布。基于降雨时空特征指标的洪水聚类分析得到的不同洪水类型特征显著,两个流域的洪水主要有3种代表性类型,即尖瘦型、多洪峰长历时型和矮胖型洪水过程。研究结果验证了仅将降雨时空分布特征作为洪水分类依据的可行性,展示了其应用于流域洪水过程分类的潜力,降低了传统洪水过程分类方法对洪水数据的依赖性。本研究可为分析流域洪水形成过程的驱动因素、预测无资料流域洪水类型及揭示流域产汇流机理等提供科学依据。

基于网格划分的自然邻点法在降雨空间分布研究中的应用

基于地理信息系统的网格划分,在泰森多边形法的基础上利用自然邻点法内插出相关研究区每个网格上的雨量值,进一步做出降雨空间分布曲线,得出不同量级降雨量在研究区域的覆盖范围,为面雨量和降雨空间分布计算提供了新方法。

太湖流域平原河网降雨时程分布变化的洪水响应

近年来太湖流域平原河网地区洪涝灾害频发,居民的人身及财产安全受到了严重危害。降雨是导致本区域洪水的主要因素,其中最具代表性的降雨类型为梅雨和台风暴雨,由于二者时程分布特性有较大差异,其致洪机理也有所不同。以探究降雨时程分布对洪水过程的影响为目的,以太湖流域武澄锡虞水利分区为研究对象,采用MIKE 11与MIKE 21构建一、二维耦合水动力模型,利用实况洪水过程对模型进行率定验证,采用该模型对研究区域进行不同设计工况的模拟,讨论了次雨量、降雨历时以及降雨时程分布变化对太湖流域平原河网地区洪水过程的影响。结果表明:降雨时程分布对平原河网河道洪水过程有显著影响,其中长历时降雨对雨峰位置的后移较为敏感,短历时暴雨则受到降雨时间变差系数变化的影响较大,而次雨量变化则对二者都有显著影响。