基于民用相机视频的降雨强度监测方法

为提高城市水文过程的监测效果,针对民用相机拍摄的降雨视频影像,设计和验证一种降雨强度视频监测方法(Video to Rainfall Intensity method,V2RI方法),通过对视频图像逐帧处理进行雨滴识别、计算雨滴速度,进而利用雨滴速度-直径关系和降雨强度-雨滴谱特征关系进行降雨强度的反演,方法具有一定的稳定性。验证结果表明,该方法能适用于民用相机所拍摄的日间降雨视频,对不同强度降雨过程均能够进行有效的降雨强度监测。

测流不确定度的插值方差估计法

目前,测流不确定度通过误差试验或通过经验数值来确定,但这些方式存在着工作量大或不确定估计不足等局限性。为解决此问题,对基于实测数据和统计理论的插值方差估计法在不同测流条件下进行了验证,选取白河、襄阳和沙洋3个流量站进行了实测数据的不确定度分析,同时对白河站进行了Monte Carlo试验,比较插值方差估计法得到的不确定度与真实误差的差异。结果表明,插值方差估计法能较好地反映水位变化的影响,插值方差估计法所得到的不确定度与真实测流误差的相关系数达0.64,与断面水位变化的Spearman相关系数达0.79,高、中水位情况下插值方差估计法的不确定度估计结果较为合理,低水位情况下偏高。

基于K-means雨型分类方法的温州市台风暴雨时空演变特征研究

伴随全球气候变暖,暴雨事件的频次与强度呈增强趋势,对于暴雨时空演变规律的研究对区域防洪减灾和水资源管理具有重要意义。基于1960—2018年日尺度降雨数据和1980—2017年台风过境期间的小时尺度降雨数据对温州市的暴雨特征时空演变规律进行分析,使用的分析方法包括去趋势预置白的Mann-Kendall趋势检验、基于K-means聚类算法的雨型分析等。日尺度暴雨指标的趋势和突变检验结果显示,暴雨指标受到地形和地理位置影响较大。小时尺度降雨数据的暴雨指标表明,台风暴雨指标随下垫面特征和地形特征不同而呈现不同的特征和变化趋势;山区地区的降雨总量和持续时间的上升趋势高于平原地区。小时尺度暴雨雨型分析表明,温州市暴雨雨型以单峰型为主,单峰中期型占比最大。研究成果有助于加深对该区域暴雨时空演变规律的认识,为区域防洪减灾和水资源管理提供参考。

瓯江流域感潮河段潮位变化趋势分析

感潮河段受上游径流和外海潮汐作用,在上游洪水和下游潮水的双重影响下,其潮位变化趋势复杂。基于温州站和龙湾站的日潮位数据集和年潮位数据集从1970年~2019年进行潮位变化趋势分析,使用线性回归法、Mann-Kendall(MK)法、Theil-Sen median法等分析方法。结果表明,市区所临河段的高-高潮位由海面潮位控制,受上游径流影响小,对水位升高影响有限;受洪水和潮位叠加影响,低-低潮位的升高会影响温州市区内涝排泄,以上结果有助于瓯江流域对台风、洪水等水文灾害的预警和防治。