基于河道洪水“平顶峰”过程的涨洪历时和流域汇流时间的判定

以依吉密河"88.7.14"特大洪水过程为例,探讨了暴雨洪水"平顶峰"过程的涨洪历时和流域汇流时间的判定问题,澄清了雨洪到峰时间和河道峰现时间的关系,为分析流域"平顶峰"类型洪水特性参数及洪水预报提供参考。

洪峰出现的时间是怎样确定的

在最近—些有关汛情的消息中,人们常能看到洪峰于某一时刻到达某地。那么,洪峰出现的时间是怎样确定的呢? 有关专家解释说,根据我国水文测验规范的有关规定,峰现时间是指在某个河流断面上最高水位的出现时间。当水位持平时间很长时,可参照水位自记仪的记录,寻找在水位变化过程中某个绝对最高点作为洪峰,当这个最高点仍然有一段持平时间时,则以最先出现这个最高水位的时间作为洪峰出现时间。 据了解,洪峰出现时间受偶然性因素干扰很大,比如轮船过往或是刮风,都可能造成确定峰现时间偶然性地提前或廷后。所以,今年有关部门关于长江峰现时间的发布,是指某次洪水过程中上涨、落水面总体形成的洪水“重心”所在时间。

一种处理湿润地区复峰洪水预报的方法

我国南方地区主讯期的梅雨季节具有降水集中,暴雨频繁,间歇时间短等特点,致使洪峰连续不断,特别是山区性小流域河流,洪水暴涨暴落,易发生洪涝灾害。连续洪水的特点是洪峰滞时短、起涨水位高,一次洪水过程此起彼伏。对连续洪水用传统的单位线法预报洪水过程往往精度不高,这是因为复峰洪水的起涨水位与后峰涨水的水位会合,前峰退水曲线未知,导致洪水过程不易分割,直接影响到洪峰流量的预报。

堰塞坝溃坝洪水影响因素试验

针对影响堰塞坝溃坝洪水的主要因素制定室内水槽试验方案,分析入库流量、坝体物质组成、坝后坡度、坝顶长度及开槽宽度等5种因素对堰塞坝溃坝洪水的影响,采用水位计量测坝前库水位,根据水库水量动态平衡方程计算溃口下泄流量,通过对各种影响因素不同工况下的溃口流量过程线进行比较分析,得出规律如下:堰塞坝的入库流量和坝后坡度与最大洪峰流量正相关,与峰现时间反相关;坝体粗沙含量及坝顶长度与最大洪峰流量反相关,与峰现时间正相关;坝顶开槽宽度与最大洪峰流量及峰现时间反相关。

三峡区间入流对三峡库区洪峰的影响分析

三峡区间是长江上游暴雨多发区,其洪水是三峡库区洪水的重要组成部分.长江流域1954年大洪水期间,库区30天最大洪量中区间洪水的比例达13.2%,而区间特殊的地形条件造成区间的众多支流坡度大且流程短,汇流迅速,因此有可能对库区洪峰产生更大影响.目前区间水文站点较少,不能为评估区间入流对库区洪峰的影响提供足够的水文资料.文章选取1956~2000年间的880场洪水为研究对象,在三峡库区长江干流基于HEC-RAS建立了洪水演进数值计算模型,通过对比不考虑侧向入流的洪水演进计算所得洪水过程线和实测洪水过程线,定量识别区间入流对三峡库区洪峰的贡献量和贡献率,以及对峰现时间的影响,并统计分析不同量级洪峰样本中区间入流影响的变异性.采用4套不同研究机构的糙率参数,对比不同糙率参数方案计算结果的差异,分析糙率参数的不确定性对研究结果的影响.研究发现,区间入流对库区洪峰的平均贡献量为3524m3/s,平均贡献率为15.9%,不同场次洪水之间的变异性较大.其中对大于50000m3/s洪峰的贡献量平均为12000m3/s,最大可接近25000m3/s;贡献率平均为20%,最大接近50%.在统计意义上,较大洪峰中区间入流的贡献量及其变异性较大,贡献率及其变异性略大,区间入流贡献率大的洪水场次出现频率较高;区间入流可改变库区洪水过程线形状,使洪峰提前出现,对峰现时间的影响及其变异性随贡献率的增大而增大.以上结果表明三峡区间入流对库区较大量级的洪水过程有显著影响,为保证三峡大坝及其下游的度汛安全,需要采用更为先进的洪水预报技术延长区间洪水预报的预见期,提高预报精度.

一种无资料流域综合单位线计算方法

综合单位线是无资料流域水文分析和水文预报的主要工具。为丰富综合单位线方法,构建一个新的流域特征,即面积-距离/坡度函数(f-LLP),分析单位线峰现时间(Tqmax)与f-LLP函数中最大f值对应的LLP(LLPfmax)之间的关系,借助概化的单位线几何形状,计算单位线。利用白土岗、娄子沟及西峡三流域进行率定,采用以子流域为计算单元的流域水文模型和分布式单位线计算方法,率定小流域单位线,得到Tqmax与LLPfmax之间的线性关系及单位线几何形状的概化方法。将该方法应用于裴河流域,结果表明该方法拟合度较高,可为无资料流域的水文预报与分析提供参考。

实时预报调度下确定水库汛限水位上限值的研究(英文)

提出了实时预报调度下,综合考虑洪峰预报误差、峰现时间预报误差和下泄能力误差综合影响下的风险约束法,和实时预蓄预泄法相结合的双约束法,得出根据风险约束法推导出的防洪限制水位,作为防洪限制水位的下限值确定的主要依据之一,并将此水位作为实时预蓄水预泄水法有效预泄期末的水位,来确定防洪限制水位的上限值.并运用到罗湾水利枢纽的根据历史水文资料随机虚拟的实时预报校核洪水和1983年的实时预报洪水.结果表明,从防洪风险的角度来分析,完全可以将防洪限制水位的上限值提高到369.82m,水库防洪都是安全的.

连州市洪水预报作业中几个问题的探讨

通过对连州上游暴雨洪水特性分析,结合近几年的实践经验,对连州市城区河段洪水预报中影响峰现时间和洪水量级预报精度的几个问题进行了分析,提出了今后的洪水预报作业中解决这些问题的意见。

汶川地震灾区小流域洪水计算方法初探

汶川地震灾区小流域山洪不仅造成巨大损失,同时也是泥石流等灾害的激发因素,探寻一种准确且可操作的洪水峰值流量计算方法对防灾减灾具有重要意义。本文选择不同产流和汇流计算方法,组合成不同水文模型,进行小流域洪水过程计算,对模拟结果和参数选择进行对比,旨在探究最适合该地区的小流域水文计算方法。分别选择SCS曲线法、Green-Ampt入渗法、初损稳渗法进行坡面产流计算,应用SCS单位线法、Snyder单位线法和运动波方程进行坡面和沟道汇流计算,组合成5种小流域产汇流计算模型,利用6场洪水进行参数率定和结果验证。模拟结果对比分析,得出SCS曲线法是最适宜的产流模型,其与SCS单位线、运动波汇流计算方法组合而成的SCS和SKK模型,峰现时间的模拟误差最小,在0~25 min之间;洪峰流量模拟的相对误差较小,平均误差不超过4%;洪水总量模拟误差在10%左右。另外,这两种模型参数设置及确定较简单,更适合在数据稀缺的小流域中进行洪水模拟应用。研究可为汶川地震灾区小流域山洪和泥石流等灾害的流量估算提供方法和参数借鉴。

NAM模型对参数变化敏感性的灰色关联分析

利用灰色系统关联分析方法分析了NAM模型参数变化对模拟径流深、洪峰流量和峰现时间的影响。结果表明:浅层蓄水容量对NAM模型模拟径流深的影响最小;地表径流系数、壤中流出流时间、地表径流和壤中流汇流时间常数对NAM模型模拟洪峰流量的影响较大,地表蓄水层蓄水容量和浅层蓄水容量对NAM模型模拟洪峰流量的影响较小;地表径流系数对NAM模型模拟峰现时间的影响最大,壤中流出流时间对NAM模型模拟峰现时间的影响最小。

基于Infoworks ICM模型的典型海绵措施径流减控效果评估

为了分析海绵措施在流域尺度的雨水径流减控效果,提出适用于海绵城市系统建设的最优组合模式。基于Infoworks ICM模型构建马草河综合流域洪涝模型,结合雨水控制与利用工程设计规范,定量评估调蓄池、下凹式绿地及透水铺装海绵组合模式的蓄滞效果。研究结果表明:(a)海绵组合措施对10年一遇以下低重现期降雨径流量、洪峰流量和峰现时间的削减延迟效果较好;当降雨重现期达到10年一遇及以上时,径流量和洪峰流量削减比例不同程度地降低,洪峰流量削减和峰现时间延迟效果明显降低。(b)实施海绵措施后流域年径流量平均削减39%,各管控地块全部满足控制标准,现行雨水设计规范标准有助于支撑海绵城市试点建设。

汶川地震灾区小流域洪水模拟及不确定性分析

2008年汶川地震以来,灾区山洪泥石流等次生灾害频发,山区洪水不仅自身具有极大危害,也是激发泥石流等次生灾害的水源条件。采取科学有效的方法对洪水流量进行估算,对于山洪和泥石流防灾减灾具有重要科学和现实意义。本文选取震区一个具有数年监测历史的小流域(2.4 km2)为研究对象,选取具有代表性的降雨场次,利用SCS产流模型和运动波方程分别进行产流和汇流计算,模拟洪水过程,用实测数据验证该水文模型在研究区的模拟效果。结果表明,该模型可以较好地捕捉峰值流量和峰现时间等关键指标;对于数平方公里尺度的小流域,划分子流域增大了参数选择的难度,对模拟效果并无明显提升;在保持参数一致的情况下,时间步长越短,模拟效果越精确,随着时间步长的增加,峰现时间延迟,洪峰流量减小,径流过程线逐渐坦化,趋于平缓。研究对认识汶川地震灾区小流域产汇流特征和洪水计算方法有一定的科学意义。

基于BP神经网络模型的昌江流域洪水预报

以鄱阳湖昌江流域为研究对象,选取流域面平均雨量和其上游樟树坑水文站洪水过程为输入,渡峰坑水文站出流量为输出,建立渡峰坑水文站洪水预报BP神经网络模型。采用训练好的预报模型预测了渡峰坑水文站2018年与2019年的洪水过程。结果表明,该模型预报精度较好,可作为传统预报方式的有益参照。

标准洪水过程在洪水资源利用中的应用

为平衡洪水资源利用和汛期防洪安全二者之间的关系,达到洪水资源安全利用的目的,介绍了四种典型非标准洪水过程,并分析了各自的洪水资源利用可行性及其安全与风险水平的差异。实例分析表明,洪水资源安全利用水平主要由峰现时间及退水时间决定,且退水时间对洪水资源安全利用时间影响较显著。研究成果为水库在遭遇不同类型洪水时进一步加强洪水资源安全利用提供了依据。

上游中小水库对清江梯级电站的影响

通过对清江汛期的两次典型洪水过程实例与API模型计算的天然洪水的比较,结合枯水期的径流变化,研究了清江上游中小水库对水布垭电站的影响程度,对上游水库的调蓄影响进行了分析,并提出了对水布垭洪水预报进行修改完善,尽量提高短期洪水预报的精度和预见期的建议。

深圳市“4·11”暴雨洪水分析

随着中国城市化进程加快,城市区域下垫面的变化引起降水产汇流变化,给城市防洪带来了新的挑战。研究了2019年4月11日深圳市罗湖区和福田区出现的短时强降雨引发的洪水,分析了城市化下垫面硬化和汇流管网化对洪峰出现时间的影响。结果表明:与天然径流过程相比,此次暴雨引发洪水的涨水历时、峰现时间均缩短了40 min,退水历时缩短了45 min。研究成果可供城市防洪工程参考。

大兴安岭地区“2004·5”春汛洪水分析

2004年5月,黑龙江大兴安岭地区出现强降雨过程,致使全区发生了建站以来最大的春汛大洪水。文章分析了此次春汛洪水的成因、特点,认为此次融雪径流与降雨径流叠加,是促成大洪水的主因。同时对今后大兴安岭春汛洪水研究、监测与防范提出了建议。

考虑峰型及其频率的洪水随机模拟方法研究

现有洪水模拟方法仅考虑了洪峰、洪量及洪水历时三者间的相关性,并未考虑洪水特征量对于洪水过程线形状的影响。鉴于此,本文提出一种考虑峰型及其出现频率的洪水随机模拟方法,在洪峰、洪量、洪水历时的基础上,引入峰型系数及峰现时间,通过Copula函数构建上述特征量的联合分布函数并进行特征量随机模拟,通过贴近度计算得到与随机模拟的特征量最接近的代表性无量纲洪水过程线类型,进而将两者融合得到完整洪水过程线,并应用于防洪调度仿真计算。大隆水库的实例计算结果表明,本文洪水模拟方法全面考虑了影响洪水过程的诸多因子,模拟结果中各峰型出现频率接近天然洪水,防洪风险率与实际相差不大,对于水库调度方案制订及风险分析具有重要意义。

复杂工况下排洪洞设计流量研究

该文以福州江北城区山洪防治及生态补水工程为例,开展复杂工况和人工控制条件下的洪水组合及演进规律研究。工程通过截洪枢纽收集山洪,经排洪支洞及排洪主洞排入闽江。由于各截洪枢纽汇水面积均较小,气候条件基本相同,因此认为各排洪支洞洪水由同一降雨过程形成。各山洪汇入排洪主洞时间及在其中行进时间差异研究表明,排洪主洞上游传到下游的流量相互独立,流量可以按其各自到下游断面的传播时间合成,进而推算排洪主洞设计流量,据此确定排洪主洞规模。

泥沙输移对山洪特征值时空分布的影响——以北京“7.21”山洪为例

该文以北京房山红螺谷沟"7.21"洪水为例,计算分析了泥沙输移、河床冲淤对最高洪水位、最大流速、峰现时间等山洪特征值的影响。通过动床模型与不考虑泥沙输移的定床模型结果对比分析,发现在"7.21"洪水条件下,水-沙-河床的相互作用导致断面最高洪水位较定床情形普遍抬升,最大抬升约1.5 m,局部河段受淹致灾的可能性显著增大,淤积受淹断面淹没时间显著延长,但最大流速有所下降;在河床冲淤影响下,自上游至下游沿程各断面达到最高水位的时间并非单调递增,进而说明不能以个别监测点位的水位变化结果判断整个河段的洪水涨落趋势。该结果对山洪灾害的风险分析、监测预警与工程防治具有参考作用。