利用并优化桃汛洪水冲刷潼关高程原型试验研究

在分析研究桃汛期潼关高程变化规律及相关影响因子的基础上,提出了潼关高程明显冲刷的洪水条件和三门峡水库控制水位等指标,在2006年桃汛期进行了利用并优化桃汛洪水冲刷降低潼关高程试验。通过调整万家寨水库运用方式,塑造了满足潼关高程冲刷的洪水过程,效果分析表明,试验前后潼关高程降低了0.2m,万家寨和三门峡库区淤积形态得以改善,基本达到了预期目标。

桃汛洪水对潼关高程作用分析

对桃汛期潼关高程变化的分析表明,桃汛洪水对潼关高程的冲刷作用与水流条件和坝前水位密切相关,但存在一极限条件当洪峰流量小到某一值时对潼关河床的冲刷作用微弱,起调水位降低并不能无限制增加洪水对潼关高程的冲刷作用。1999年以后受万家寨水库蓄泄水的影响,洪峰流量削减,洪水过程发生变化,对潼关高程的冲刷作用减弱。

万家寨水库运用对桃汛降低潼关高程的影响

介绍了万家寨水库及其防凌运用原则 ;分析了万家寨水库投入运用前、后潼关站桃汛洪峰流量和最大十日洪量的变化 ;指出万家寨水库运用减少了桃汛洪水对潼关高程的冲刷作用 ;建议在保证防凌安全的前提下 ,改善万家寨水库开河期的防凌运用方式。

优化桃汛洪水冲刷降低潼关高程试验效果分析

对优化桃汛洪水冲刷降低潼关高程的试验效果进行了分析,结果表明:在2006—2009年试验期间,塑造了有利于冲刷降低潼关高程的桃汛洪水过程,潼关高程4 a间平均下降0.11 m;2006—2008年数学模型模拟结果表明,3 a结束时桃汛试验方案较不试验方案的潼关高程偏低0.19 m;桃汛试验不仅直接降低了潼关高程,也改善了三门峡库区淤积分布,有利于年内的冲淤平衡,对控制汛末潼关高程产生了重要作用。

桃汛洪水冲刷降低潼关高程优化方案研究

利用一维恒定流泥沙数学模型探讨了不同桃汛期洪水对潼关高程变化的影响。结果表明：①桃汛历时为10 d、洪量相同的条件下,洪峰流量大小及超过2 000 m3/s的大流量持续时间长短不同,潼关高程下降幅度存在明显差异;②洪峰、沙峰的对应关系对潼关高程的变化影响较大;③桃汛期洪水过程差异对不同代表年份年内潼关高程变化的影响不同,在年内水沙不利的年份,桃汛洪水优化调度对年内潼关高程影响比重最大,枯水年份优化桃汛洪水过程对遏制潼关高程的抬升具有更重要的作用。

2008年利用并优化桃汛洪水冲刷潼关高程试验效果分析

阐述了2008年桃汛洪水的优化过程,在确保内蒙古河段凌汛灾害排除的情况下,根据试验设计指标,万家寨水库采用"先泄后蓄再补"的运用方式,泄放出满足有利于潼关高程冲刷降低的桃汛洪水过程。桃汛洪水在黄河北干流河段经过近800 km的传播,到达潼关断面,试验前后潼关高程冲刷降低0.07 m。虽然潼关高程下降值较小,但是潼关断面主河槽面积冲刷801 m2,平均河底高程下降3.52 m,潼关断面的冲刷是非常明显的。

福建春季旱涝灾害BP人工神经网络预测模型

以动量BP人工神经网络模型对福建3-4月的春季旱涝进行了预测试验。试验结果表明:若前期冷空气偏强,会导致来年春季降水偏多,3个主分量的各因子均达到显著性水平;尽管福建春季降雨量具有明显的非线性演变特征,但从试报的5年来看,神经网络的预测评分可高达90分以上,逐步回归和最优子集最高不超过90分。因此,所提BP神经网络预报模型对福建春季降雨量有较好的预报效果,可供有关部门制定防灾减灾决策参考。

极端降水条件下北京西山黑龙关泉响应研究

2012年7月21日,北京房山区发生特大暴雨,暴雨从21日10时开始到22日2时结束。总降雨量达228mm,是北京60年一遇暴雨。暴雨后,黑龙关泉域岩溶水系统内的各种水资源要素都对其形成积极响应。依据岩溶地下水位统测、区域地质构造以及地貌条件综合分析黑龙关泉地下水系统补、径、排。研究黑龙关泉地下水系统对7.21洪水响应。从地下水位、地表河流、泉水水量、岩溶地下水化学分析7.21洪水前后变化情况。降水后,大石河流量最大达221m^3/s,水化学类型中带硫酸根离子的样品数显著增加。7月15日,实测黑龙关泉水流量为0.31m^3/s,7月21日上午实测为0.30m^3/s,25日分别对大石河的黑龙关泉口上、下游进行实测,获得泉水流量为3.47m^3/s,到29日降至2.34m^3/s,流量变化较为剧烈,与大石河水对岩溶水的补给密切相关。为进一步研究北京黑龙关泉域岩溶水的变化规律和岩溶水资源评价及合理开发利用提供了科学依据。

冰雪消融期松花江哈尔滨段干流水动力模拟及其时空分布特征分析

受春季冰雪消融的影响,我国北方地区的河流会形成桃花汛期,期间河流的水位、水深和流场较其它季节会发生较大变化,从而对流域水环境管理和水资源保护的利用产生影响.为科学地对松花江哈尔滨段在冰雪消融期水动力变化情况进行分析,利用Arc GIS 10.0对DEM影像进行矢量化,在Delft3D-RGFGRID中创建正交曲线网格,基于EFDC模型建立松花江哈尔滨市段二维河流数值水动力模型.模拟了2014年1月-10月间的整个河段不同时空条件下的水动力变化情况,根据哈尔滨市水文站2013年、2014年实测数据对模型的参数和模拟结果进行率定和验证,模拟水位与实测水位最大相差0.33 m,相对误差<10%,吻合度高.模拟结果表明:整个江段平均水位在桃花汛期可达116.38 m,丰水期进一步上升至116.54 m,枯水期为115.64 m,平水期为116.23 m.朱顺屯和阿什河口断面水深在丰水期都明显大于桃花汛期,呼兰河口和大顶子山断面两汛期的水深几乎持平,大顶子山断面水深在各时期都较浅,附近易发生冰塞.朱顺屯、阿什河口、呼兰河口大顶子山桃花汛期流速分别为0.55、0.61、0.43、0.57 m·s-1;丰水期流速分别为0.59、0.66、0.47、0.63 m·s-1,各断面桃花汛期的流速与丰水期流速相当,略小于丰水期,流向平稳无涡旋.该模型可以较好的模拟河道水力要素随时间及空间演变规律,以便在不同典型水文年进行水力模拟和预测,可为松花江冬春季通航管理、水资源配置、水质模拟、水质目标管理、水环境容量计算和污染物总量减排提供决策依据.

桃汛试验对万家寨水库冲淤影响分析

通过对桃汛试验前后两个时段对比分析,认为桃汛试验没有增加万家寨库区淤积;库区淤积形态有所调整,淤积三角洲向坝前推进,库尾段平均河底高程没有抬升。

浅埋滴灌条件下不同灌水量对春玉米干物质积累与转运的影响

为探究春玉米干物质积累、转运及产量的差异,以及其在浅埋滴灌条件下的适宜灌水量,以郑单958为供试品种,采用大田试验方法,共设置6个灌水量水平,即浅埋滴灌条件下每次灌水量分别为0、13、26、39、52 mm,传统漫灌条件下每次灌水量80 mm。结果表明,随灌水量的增加,吐丝前干物质积累量增加,吐丝后先升后降;从完熟期物质积累构成来看,茎、叶、茎+叶+籽粒以浅埋滴灌条件下每次灌水量52 mm处理最大,而籽粒则以浅埋滴灌每次灌水量39 mm处理最大。随着灌水量的增加,干物质转运量、转运效率和对籽粒的贡献率总体上呈先升后降的趋势,以浅埋滴灌每次灌水量39 mm处理最高。在产量构成因素中,穗长、穗粗、穗粒数、千粒重与产量的相关性均达到极显著正相关水平。浅埋滴灌每次灌水量39 mm处理比当地传统漫灌每次灌水量80 mm处理增产6.03%,灌水量节约26.56%,经济效益增长6.78%。在试验地区,浅埋滴灌每次灌水量39 mm既增产又节水、节膜,是春玉米高产栽培中适宜的灌水量。

万家寨水库汛期调度的思考

针对万家寨水利枢纽汛期运行实际,就水库洪汛期一直处于低水位运行和凌汛期未达到设计水位运行进行分析,提出可行的调度方式、降低发电耗水率,充分发挥社会效益和经济效益,以合理有效利用有限的黄河水能资源。

伊犁河流域春季融雪型洪水危险性评价与区划

将春季融雪型洪水发生最为频繁的伊犁河流域作为研究区,选取高程、坡度、地形起伏度、与水系距离、土地利用/覆被、冬季积雪深度作为春季融雪型洪水的影响因子,利用GIS技术和信息量模型定量计算了春季融雪型洪水的危险性,并基于总信息量最终将研究区域划分为极高度、高度、中度、低度和极低度等5个等级危险区。研究表明:春季融雪型洪水灾害主要沿河谷地带发生,并且与冬季积雪深度、农田等分布相一致,灾害点与危险性区划具有很好的空间相关性,运用信息量模型开展春季融雪型洪水危险性区划具有较好的科学客观性和业务应用价值,可为该区内的春季融雪型洪水精细化预报提供有力的技术支撑,可为防灾减灾决策服务提供参考依据。

宁蒙河段2009年桃汛洪峰流量异常偏小的原因

对造成2008—2009年度头道拐站桃汛洪峰流量异常偏小的原因进行了分析,结果表明:①水库调控和人工分凌等防凌措施削减了内蒙古河段槽蓄水量和河道基流;②开河历时较长,开河后期出现分段开河形势,不利于槽蓄水量的集中释放;③开河期三湖河口河段水位抬高,滩地上水,致使部分槽蓄水量滞留;④头道拐封冻断面存在冰花渗流,会使槽蓄水量的计算存在一定误差。

新疆春季融雪型洪水分布特征研究

利用2004-2013年灾情和积雪深度资料，采用统计分析方法，分析了近10年新疆春季融雪型洪水的时空分布特征以及与地理气候特征关系。结果表明，伊犁河谷、塔城地区北部、阿勒泰地区为春季融雪型洪水的极易发区，天山北坡为易发区，南疆为低发区；近10年新疆春季融雪型洪水有明显的增加趋势，3月和4月下旬为高发时期，特别是3月中旬；春季融雪型洪水多发生在山麓、山前平原和河谷地带的3—5级水系附近；2月底积雪深度距平百分率可作为春季融雪型洪水预测预报的重要指标。

天山北坡中段春季融雪洪水及其灾害成因研究

天山北坡是新疆多雪地区之一，其中乌苏至乌鲁木齐一带的山麓地带，和山前平原纳洪地区春季融雪洪水及其灾害频繁。研究结果表明，这里的春季融雪洪水及其灾害除了与促进春季积雪强烈消融的气象因素有关外，还和这里的地貌条件与受地貌条件影响的冷期降雪有关。研究区玛纳斯褶皱前山及其纵谷是地域宽阔的中、低山区，在冷期形成较多降雪并大量积聚，导致春季融雪洪水灾害时有发生。

新疆春夏洪灾受灾面积长期变化趋势及其对农作物的影响

选用新疆1950-2006年84个县2038条洪水灾害资料,以春夏3～8月洪灾受灾面积为研究对象,用最小二乘法与二阶主值函数分析各月受灾面积的长期变化趋势,非参数化秩统计量做趋势的显著性检验,计算累计距平值判定时间序列的拐点,以拐点前后的变差系数比较受灾面积振幅的变化,采用morlet小波分析其振荡周期发现,春季3～5月农作物苗期是融雪洪水多发季节,洪灾受灾面积占全年的37%,各月受灾面积均有长期增加的趋势。其中,春季洪灾高发期的5月增加趋势十分显著,平均每年增加2.01%,是春季农田防洪的重点时期。夏季6～8月各种农作物的旺盛生长期,是暴雨洪水的频繁发生期,受灾面积占全年的60%,夏季各月洪灾受灾面积均有长期增加的趋势,其中,洪灾高发期的6、7月增加趋势十分显著,7月平均每年增加2.13%,6月增加1.86%,因此6、7月是夏季农田防洪的重点时期。另外,洪灾高发期的5、6、7月存在12～15年、5～7年的振荡周期,以及2～3年的小扰动,各类周期振荡在拐点之前比较弱,之后振荡较强。其中,春季3、4、5月拐点在1984年,夏季6、7、8月拐点分别在1974年、1986年和1988年。同样以拐点为界,之前是洪灾少发时期,之后即开始处于洪灾频发期气候背景上的年代际与年际尺度振荡,另外,拐点前后平均受灾面积相差很大,增幅在58%～164%之间。

华南前汛期雨季开始期的降水及环流特征

根据较客观的分析，给出了历年华南与前汛期雨季开始期的划分结果。然后分析了华南雨季开始期的降水特征、雨季开始期前后５００ｈＰａ平均环流的差异以及开始期内各种降水分布型的５００ｈＰａ环流特征。结果表明，华南前汛期雨季开始期前后，５００ｈＰａ平均环流发生明显变化。开始期前，环流场有利于华南升温增湿。开始期后，环流场有利于冷空气向华南输送。在雨季开始期，华南地区的降水具有６种主要分布型，各型具有不同的环流特征。在不同环流形势下水汽输送及冷空气的强弱不同，从而造成不同的降水分布。

2013年青海北部春季旱涝急转的特征及其成因分析

利用1961-2013年3-5月的逐日降水、气温和高度环流场资料,计算了月季降水、气温序列、气象干旱指数序列、高原地面加热场强度指数序列,研究了春季旱涝急转的主要特征及其规律,解释了2013年青海省春季降水前期偏少、后期偏多和旱涝急转的成因.结果表明:2013年3月1日-4月27日青海大部分地区降水偏少、气温偏高,出现了大范围不同程度的气象干旱,海北大部分地区出现50 a一遇的特大气象干旱,西宁大部分地区出现25 a一遇的严重气象干旱;4月28日-5月20日青海大部分地区降水偏多,气温偏高幅度开始逐步减小,前期的干旱得到缓解,并出现了大范围不同程度的渍涝,旱涝急转的台站达21个.通过对比分析发现,若极涡面积偏小、中亚和西亚低压槽维持时间长、冷空气主要在欧洲东部和亚洲西部地区堆积、进入中国的冷空气路径偏西、高原位势高度场偏低、东亚槽位置偏东、西太平洋副热带高压北界位置偏北时,青海降水偏多,容易出现渍涝.在相反的环流形势下,青海降水偏少,容易发生干旱.4月干旱和5月渍涝处在青海高原降水长期变化的大气候背景之下,前期1-3月青藏高原地面加热场强度偏强、春夏季过渡时间提前也有助于青海5月异常降水的形成.

月相对江南春雨年际变率的可能影响

验证华南气候谚语“六月逢双暑，有米无柴煮”的符号正确率达到90％，其内部隐含的物理本质可能反映的是月球相对于地球的位相（月相）的年际变化对华南前汛期降水的影响。将其推广到一般情况，求得月相与华南前汛期降水以及江南春雨的相关分布图，表明相关显著，特别是与江南春雨的关系更为密切。计算了月相与江南春雨的30年滑动相关，发现该相关具有很高的稳定性。小波分析表明两者具有相同的2～3年显著周期，说明它们之间内部可能存在物理联系。因此，月相可以作为江南（华南）预测春季（前汛期）降水的一个重要的预报参考判据。月相对降水影响的内部物理机制目前尚不清楚，可能是日月的引潮力的年际变化引起的。