基于HEC-RAS的陇南山地山洪灾害风险图优化研究

短历时山洪是威胁陇南山地交通和村镇安全的重要灾害之一。为提高该地区防灾减灾能力,通过不同雨强计算出洪水淹没损失程度,利用洪水风险区划图指导当地群众预防山洪灾害具有重要的科学意义。基于HEC-RAS水文分析方法,结合GIS软件模拟了流域洪水淹没过程,以陇南山地蒲家沟为研究对象,在5、10、50、100 a一遇设计雨量条件下,综合考虑坡度、土地类型、损失率、水位和流速等多种因素,对传统洪水风险区划图进行优化。结果表明,相比传统方法绘制的风险区划图,优序图法优化后的风险区划图更加重视承灾体的受影响程度,且解决了传统风险区划图中小区域风险等级跨度大,风险等级难以定级的缺点。优化后的风险区划图,上中游无人区风险等级降低,下游人类活动区域风险等级更加明确。以马泉村王家咀为例,在50 a一遇的设计雨量下,传统方法绘制的风险区划图其划分结果涵盖5个风险等级,各区域面积差距不显著,难以确定最终的风险等级。而优序图法优化后的风险区划图划分结果更加集中,王家咀高风险区域面积不足中风险的4%,王家咀风险区域可以明确地定位到中风险。文中优序图法优化后的风险区划图在实用性和适应性上更具优势,可以为小流域山洪预警预报和防灾减灾工作提供帮助。

华南中小流域设计暴雨洪水同频率检验与重现水平推算

暴雨洪水同频率假定是否成立和暴雨洪水遭遇概率分布是中小流域设计洪水计算的依据,为检验其合理性,采用鉴江上游曹江流域典型强降水流域1967—2013年逐时暴雨洪水观测资料,分析了华南中小流域最大面雨量R和对应场次最大洪峰流量Q的边缘分布和联合分布的遭遇概率,并推算其设计重现水平。研究结果表明:暴雨和洪水同频遭遇概率较小;对于特定设计频率,洪峰流量与流域面雨量的遭遇概率随流域面雨量增大而增大;流域面雨量和洪峰流量的遭遇条件概率显示存在着多种防洪风险管理选择;相对于“或”联合重现期和“且”重现期,二次重现期更准确地反映R-Q组合的风险率。

茶溪谷片区水质保障工程对下游水库的防洪影响分析

茶溪谷片区水质保障工程项目进入大水坑水库管理和保护范围内,拟新建的天麓六区1号、2号截水箱涵和5号雨水接收井位于水库库区内,合计占用水库约0.22×104m3库容,根据建设项目在水利工程管理范围内的有关规定,需对项目涉大水坑水库进行安全评估。基于项目建设对大水坑水库的防洪影响进行计算分析,结果表明,项目建设对水库的防洪影响甚微。

无资料地区承接城区超标准坡面流的沟道洪水实例研究

针对无资料地区受地势影响从而承担城区超标准雨洪的支沟防洪问题,提出了超标准坡面流概化计算方法。该方法以设计暴雨为转算支点,通过分析水利行业依据暴雨洪水图集计算设计暴雨值,推演市政行业设计暴雨强度公式对应不同重现期标准下设计暴雨值,并比较两者差异,探索水利行业与市政行业的重现期标准衔接方法,并换算求得城区超标准坡面流洪峰流量。以甘肃省庆阳市小崆峒沟道设计洪峰流量为例,计算了三沟合流塬面洪水、城区坡面洪水、管网汇水流量,对于无资料地区涉及城区坡面流但目前完全依靠城市雨洪模型演化效果不好的案例,提供了一定的理论参考。

湖北省云溪水库设计洪水分析

为分析计算云溪水库的设计洪水,采用实测降雨资料和查图法计算设计暴雨,基于最不利原则选择暴雨结果,通过推理公式法和瞬时单位线法进行不同重现期设计洪水推算,并与原除险加固设计洪水成果作对比。结果表明:利用瞬时单位线法计算的0.1%~1%频率下的洪水设计成果与原除险加固成果差别在5%以内,相差不大,且千年一遇设计洪峰较原除险加固成果略小。因此,出于工程安全考虑,云溪水库除险加固工程最终采用原除险加固设计洪水成果。

基于SWMM模型的城镇排水系统规划研究

经济不断发展,积极推进城市化建设与发展,其中区域水文循环受到此方面影响,促使平均年降水量增加,增加暴雨洪水事件发生概率。就城镇排水系统而言,系统运行水平直接关系着城市排水排洪工作能力,做好城镇排水系统规划与设计非常关键。基于此,本文对SWMM模型基本内容进行分析,并对基于SWMM模型如何规划城镇排水系统加以阐述,提出针对性解决建议,希望能为进一步提高城镇排水系统运行水平及强化运行管理效果提供参考。

小流域水文水动力洪水预报研究

【目的】分别采用水文和水动力方法计算设计暴雨条件下田家湾流域洪水流量,在传统流域水文模型的基础上增加了二维水动力学模型计算,以晋中市田家湾水库上游流域为研究实例,模拟了不同历时降雨条件下小流域洪水水文水动力产汇流过程。【方法】水文计算中在该地区的长历时设计暴雨条件下分别采用综合瞬时单位线法和推理公式法进行设计洪水演算,同时在小范围流域水动力计算中,首先对基础数据进行预处理,之后采用芝加哥雨型设计流域短历时暴雨,通过地形资料建立HEC-RAS二维水动力学模型对上游汇水分区内的流域进行降雨径流模拟。【结果】长历时暴雨对田家湾水库上游形成洪水具有较大的影响,短历时暴雨下水库能够调节流域的洪水。【结论】本次计算模拟成果对有小流域地区的洪水预报有一定的意义。

低影响开发对城市内涝节点雨洪控制效果研究——不同降雨特性下的情景模拟

以中国福建省福州市晋安区解放溪流域高密度居民住宅区为例,针对不同降雨重现期、降雨历时和雨峰系数的降雨情景,利用PCSWMM模型模拟该地区的雨洪情况,并运用模型的低影响开发(LID)模块,研究7种不同LID用地布局情景对研究区内涝节点的雨洪控制效果.情景模拟结果表明:在不同降雨情景下,各LID用地布局情景会使节点的洪峰流量减小、积水时间减少、积水深度变小;植被浅沟措施和植被浅沟&绿色屋顶组合措施会使节点SS峰值浓度高于现状用地,其余布设情景下,SS峰值浓度均减小.LID措施对节点流量和水质的控制效果在低降雨重现期和长降雨历时的降雨情景下较为有效.在单个LID布设情景中,渗透铺装措施控制最佳,而组合LID布设情景中,渗透铺装&植被浅沟&绿色屋顶是最佳的组合控制措施.研究结果可为南方城市居民区实施海绵城市建设提供技术支持,并为地方制定相关规范和标准提供参考和借鉴.

天津市设计暴雨方法比较及公式修正

设计暴雨是防洪设施建设的安全标准之一,由于气候改变,水文循环过程随之改变,降雨强度及规律也相应发生改变,因此有必要对设计暴雨进行进一步研究.以天津市为研究对象,采用52年P-Ⅲ型的降雨资料作为样本;采用年最大值法、年多个样法进行选样,采用耿贝尔分布、广义极值分布、指数分布和P-Ⅲ型分布对设计暴雨进行理论频率分析,以回归分析中的决定系数作为评价指标.通过频率适线分析得出暴雨强度-历时-重现期关系曲线,并采用高斯-牛顿迭代法对暴雨强度公式进行求解,以绝对标准差及相对标准差作为暴雨强度公式评价指标.结果表明P-Ⅲ型曲线更为适用,而目前使用的设计暴雨强度小于根据52年降雨资料得出的设计暴雨强度.因此,随着数据的积累对设计暴雨进行修正是非常必要的.

土地利用变化对淮河上游小流域设计洪水的影响研究

为了研究土地利用变化对设计洪水的影响,采用同频率放大的方法计算设计暴雨,并构建潢川流域的SWAT模型,从而推求出设计洪水。根据计算结果,分析了土地利用方式的改变对淮河上游小流域设计洪水的影响,通过对设计洪峰、洪量及洪水过程的分析表明:流域土地利用变化前后,相同频率下的设计洪量减小,且频率越大,减小越多;不同频率下的设计洪峰均有减小趋势,且频率越大,减小越多。对上述设计洪水变化特征进行分析,设计洪水变化规律明显,表明土地利用变化对流域设计洪水有显著影响。

雨水花园在雨洪控制与利用中的应用

雨水花园是一种生态型的雨洪控制与利用设施,被广泛地用于滞留及净化公共建筑、城市住宅区、商业区以及工业区的建筑、停车场、道路的雨洪径流,还特别适用于分散的别墅、旅游生态村和新建村镇。详细介绍了雨水花园的功能、分类、设计计算、植物选择原则及维护管理措施,并展望了其应用前景。

湖北省小型水库设计洪水与防洪复核方法探讨

设计洪水和防洪复核成果是水库除险加固与设计的基本依据,对水库除险加固与设计有着重要影响。针对湖北省小型水库设计洪水与防洪复核的方法,从水库基本资料复核、防洪标准确定、设计洪水推求、设计暴雨推求、设计净雨过程推求、设计洪水推求、水库防洪能力复核、需要注意的几个关键问题等方面进行了探讨,为水库除险加固与设计等类似的工程提供了参考。

城市雨水管渠设计理论与标准问题的探讨

使用水力模型进行雨水管渠设计能够克服推理法设计的缺陷,精度较高,但需要细致划分管渠的设计水力状况指标,区分设计暴雨频率和洪灾频率等概念。在介绍发达国家雨水管渠设计思想的基础上,探讨了与我国雨水管渠设计标准相关的若干问题。

西林县山洪灾害分析评价

为全面和准确地掌握西林县山洪灾害威胁区小流域暴雨洪水基本特征,了解山丘区暴雨、山洪与灾害之间的关系,获知沿河村落的山洪暴发临界雨量,进一步提高区域山洪灾害防治能力,基于工作底图、小流域基础属性数据和山洪灾害调查成果,开展小流域暴雨洪水特性分析、沿河村落防洪现状评价和预警指标分析,获得了良好的山洪灾害分析评价成果。结合西林县实际情况,提出了针对性意见和建议,可供下一步山洪灾害防治参考。

关于太湖流域防洪标准的讨论

在分析流域、区域、城市防洪工程作用的基础上,提出以11项骨干工程为核心组成太湖流域防洪体系,其主要作用是在设计条件下保证流域整体防洪安全,并建议按流流域GDP的0．2％-0．3％洪灾损失作为判断和控制流域性洪灾的经济指标．根据太湖流域防洪标准的基本涵义,讨论了设计暴雨时空分布与流域防洪体系规划建设的关系．最后,在分析太湖流域现状防洪标准的基础上,从防洪减灾角度,提出提高流域防洪能力的建议．

岩垱水库除险加固设计洪水分析

采用暴雨资料及暴雨图表等方法对设计洪水进行复核,为岩垱水库除险方案和加固措施提供依据.在复核过程中,通过对暴雨特性、暴雨频率分析,利用设计点暴雨、设计雨型和设计面暴雨计算成果,采用扣损法进行产流复核分析,瞬时单位线法进行汇流复核分析,从而确定岩垱水库除险加固工程的设计洪水.通过与原设计洪水成果和地理位置邻近的其他水库洪水成果的对比分析,以及岩垱水库除险加固竣工投入运行3年来,经受住了洪水考验的事实说明本次洪水复核计算成果较为合理.

水库分期汛限水位动态控制研究

给出了分期设计暴雨、分期汛限水位和汛限水位动态控制的概念和确定方法 ,利用多变量AR(1 )模型随机展延理论 ,以门楼水库为例 ,展延了分期降水量序列 ,确定了各分期发生设计暴雨的频率及其组合频率 ,进而对汛限水位动态控制方法进行了说明 .

左家沟水库设计洪水复核研究

针对左家沟水库无实测水文资料的情况,根据《湖北省暴雨径流查算图表》和《湖北省暴雨统计参数图集》推求了设计暴雨,分别采用瞬时单位线法、推理公式法推求了设计洪水,并对设计洪水成果进行了分析。通过对设计洪水的计算、分析与研究,为左家沟水库安全鉴定、防洪评价奠定了基础,研究方法为类似的工程提供了参考,具有一定的实用性与借鉴意义。

龙脉水库除险加固设计洪水分析研究

采用实测暴雨资料进行设计洪水复核,为龙脉水库除险方案和加固措施提供依据.复核中,通过对暴雨特性、暴雨频率分析,以设计点暴雨、设计雨型和设计面暴雨,采用扣损法进行产流复核分析,并进行时程分配,利用瞬时单位线法进行汇流复核计算,从而确定了水库除险加固设计洪水.通过与推理公式、经验公式和原设计成果比较分析,采用瞬时单位线法的洪水复核成果更为合理.

推求中小流域暴雨洪水方法探讨

本文以梅县白宫水小流域为例,利用经验公式法、综合单位线法、推理公式法等建立相应数学模型,推求了白宫水小流域的设计暴雨洪水,为小流域的防汛减灾提供了科学依据。