Tank模型在中小河流洪水气象风险预警中的应用

结合蒲河流域的气候条件和洪水特性,利用Tank模型模拟了该流域2019~2020年10次暴雨洪水过程,构建了适用于该流域的概念性暴雨致洪气象风险预警模型,并进行仿真模拟和精度评定。结果表明,改进后的水箱模型能直观地模拟出石角水文站不同时间尺度、不同基础水位条件下的水位变化过程曲线,能减少面雨量阈值的不确定性,预报精度为乙等;根据模拟结果逐级发布气象风险预警,技巧评分和命中率为100%;平均预警发布时间提前3 h以上,可代入预测降水进一步延长洪水预报预见期。

基于智能网格的宜宾中小河流洪水气象风险预报系统

基于区域自动站雨量资料 、智能网格逐小时雨量预报资料,利用 ArcGIS技术提取宜宾境内中小河流边界地理信息,采用泰森多边形法计算出流域面雨量实况值,使用算术平均法计算面雨量预报值。对宜宾境内暴雨诱发的中小河流域历史洪水个例进行分析,确定发生洪水的临界面雨量,建立基于智能网格预报的宜宾中小河流域洪水气象风险预报系统。系统完成后可定时自动计算宜宾市中小河流流域前24小时的面雨量实况值;定时自动计算未来24小时、未来48小时的面雨量预报值;达到风险阈值给予预警,自动生成宜宾市中小河流洪水气象风险预警图。系统投入业务运行后取得了较好的效果,提高了宜宾中小河流气象风险预警预报服务能力。

河流洪水流场中的能量分布

本文用流体力学的动能方程解释了主槽内能量损失的物理原因．描述了滩槽间动量交换的物理图形．运用实验资料对比滩槽间水流动量交换和能量耗散的数量关系，论证了河流洪水漫滩以后，主槽过水能力降低、滩地过水能力增加的主要原因是流场中能量分布不均匀性引起的，动量传递不占主导地位．用实验资料验证了河流洪水能量耗散理论模型．

基于短时临近降水集合预报的中小河流洪水预报研究

为了延长中小河流洪水预报预见期,建立了基于短时临近精细化网格降水集合预报的中小河流洪水预报模型。模型采用百分位映射订正技术,发展数值模式降水预报场与实况场映射关系,结合Bayesian模型,构建基于GRAPES-3KM模式和Time-Lag-Ensemble融合技术的短时临近降水集合预报(最优集成、最大(95%分位数)、最小(5%分位数))格点场,作为GMKHM(Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model)的降水驱动,进行中小河流洪水逐小时实时滚动预报。选择新安江屯溪流域作为试验流域,对2020年汛期流域大洪水进行实时预报。检验结果表明,基于短时临近最优降水预报的中小河流洪水预报模型提前了7h预报出屯溪断面洪峰,洪峰误差为5.6%,峰现时差为-1h,比不考虑预见期降水的中小河流洪水预报提前了4h;基于短时临近最大、最小降水预报的中小河流洪水预报模型提前了13h预报出洪峰区间,并且自7月7日9时起滚动预报最大与最小预报跨度呈逐渐减少趋势。在中小河流洪水预报中引入短时临近集合预报降水,对提升中小河流洪水风险防控能力有重要意义。

非线性时变增益模型在新疆喀什中小河流洪水模拟中的适用性研究

近年来受人类活动和气候变化影响,新疆喀什地区水文非线性特征凸显,使得传统考虑单一线性的模型精度不高,以新疆喀什地区中小流域为研究对象,应用非线性时变增益模型,结合该流域1999-2017年实测洪水数据分析该模型在新疆喀什地区中小河流洪水模拟的适用性。研究结果表明:采用新的模型洪水模拟精度可到乙级以上精度,明显好于传统模型。研究成果对于新疆喀什地区中小河流防洪预警具有重要参考价值。

河流洪水灾害风险评价及对策研究

做好河流洪水灾害风险评价是水文测站工作人员的本职工作之一。本次研究详细介绍了河流洪水灾害风险评估的概念及评估的范围,说明了风险评估的方法及每种风险评估方法的特点,提出无论应用哪种风险评估方法都应采取的对策。

干旱内陆中小河流洪水资源化研究

在干旱内陆区中小河流经常性地发生洪水,对当地经济、社会发展产生许多不利影响。该文在总结洪水的基本特征和表现力的基础上,就洪水资源化利用进行了探讨,以为解决内陆地区中小河流洪水危害提供参考。

基于HBV水文模型的西拉木伦河流域洪水临界面雨量的应用分析

文章以内蒙古西拉木伦河巴林桥水文站以上流域为分析区,基于分布式水文模型HBV,利用1995—2005年逐日降水、气温、水位、流量等数据,对HBV模型进行参数率定和日径流过程的模拟,建立降水—流量—水位之间的关系,以河流设计的警戒、保证和漫堤水位为临界判别标准,确定不同洪水等级的致灾临界面雨量。通过历史灾情检验验证,说明HBV模型可以较好地反映该流域的洪水过程,具有较强的本地适用性,可为内蒙古中小河流洪水监测预警提供技术支撑。

汉江子午河流域洪水预警指标及阈值计算方法

利用汉江子午河流域水文站及雨量站监测资料,采用区域临界雨量法、洪水与降雨频率分析法对预警断面临界雨量分析确定;以警戒流量(水位)、保证流量(水位)等防汛特征值为目标,结合洪水频率结果,确定预警断面的临界流量(水位)。结果表明:预警断面有水文站控制的采用临界流量(水位)为预警指标,预警断面无水文站控制的采用临界雨量为控制指标,并将结果应用于子午河流域预警发布,取得了良好效果,对秦岭北麓及汉江支流的洪水预警预报有一定的参考价值。

数据驱动的中小河流智能洪水预报方法对比研究

近几年在洪水预报中,数据驱动洪水预报模型得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,但是数据驱动模型大都用于大流域,很少用于小流域.中小河流大多位于资料短缺的山丘区,洪水具有突发性强,汇流时间快,预见期短的特点.为此分别构建了SVM模型、BP神经网络模型、RBF网络模型、极限学习机(ELM)模型,并利用所构建的模型对昌化流域进行预报;结果表明,SVM模型和RBF网络模型在低流量区段预测较准确,而且模型预报稳定;BP神经网络模型在高流量区段较准确,但是模型预报结果不稳定;ELM模型预报误差较大,而且预报不稳定;于是采用组合模型方式:低流量区段采用SVM模型或RBF网络模型,高流量区段采用BP神经网络模型,实验结果表明组合模型预报效果更好.

山区河流次洪水水质分析

随着人类对点污染源的深刻认识,面污染源越来越为人们重视。控制河流次洪水水质是研究面污染源的重要途径。本文通过对山区代表站紫荆关的次洪水水质分析,揭示出洪水期由于面污染源的汇入,虽然水量很大但污染相当严重这一客观事实;并探求出水质随水量成C=be^(αQ)的变化规律。为今后准确评价河流水质及改进河流水质监测方法提供了依据。

洪水型季节性河流砂岩中碎屑黏土的岩石学特征及其研究意义

洪水型季节性河流砂岩以碎屑黏土含量高为特征。按照组构,碎屑黏土可划分为泥质内碎屑、机械渗滤黏土和成壤泥质凝聚体。泥质内碎屑主要分布于河道砂岩的底部。机械渗滤黏土包括脊状和桥状、示底组构、松散聚集、胶膜和块状聚集体5种类型,其空间分布受控于潜水面波动和河道下切或迁移。成壤泥质凝聚体往往分布于具有纹理或交错层理的砂岩或粉砂岩、滞留沉积、大型槽状层理砂岩与河道充填序列的顶部。机械渗滤黏土是导致河流相砂岩储层非均质性的重要因素之一,砒砂岩的侵蚀脆弱性可能与高含碎屑蒙皂石有关。

山区性河流洪水预报方案初探

现今,我国人民的生活水平越来越高,对自然生态环境的需求也越高。而山区洪水危害了人民生命及财产的安全,因为它的特点是水流湍急、含沙量高、突发性强。长期以来,突发性洪水一直是世界许多山区国家公共安全和社会经济发展的重大威胁。但山区也是筑坝的自然基础区,比如我国各类水库数量从新中国成立前的1200多个增加到98000多个,初步形成了防洪减灾体系。

沿海地区复合洪水危险性研究进展

沿海地区频繁遭受洪水灾害,往往并非单一灾种驱动,而是多种致灾因子相互影响的综合结果。文中梳理了沿海地区复合洪水的主要驱动机理,归纳了复合洪水危险性研究中统计模型和动力数值模型两类主要研究方法,并分别阐述了近年来主要进展。复合洪水是极端高潮位(包括天文潮位、风暴潮和海浪)、河流洪水和强降水过程的两两组合或者是三者同时发生。基于统计模型的复合洪水危险性研究主要致力于各致灾变量的关联性分析和联合概率建模,可较好理解大尺度上复合洪水的时空变化,以及和气候因素之间的关系,其研究难点和未来趋势是构建非一致假设下二维以上的复合洪水统计模型。基于水动力数值模型的复合洪水淹没模拟需要水文、海洋和水力等多个模型耦合以及大气气象要素(台风过程、风场、气压场)作为重要边界条件,建模过程较复杂,计算耗时长,对计算水平要求高,但可较好地刻画复合洪水的演变过程,并便于未来情景分析。未来需要重视沿海地区复合洪水致灾成害机理的研究。在气象海洋预报业务服务方面,建议加强沿海地区复合洪水监测与预警技术方法研究,对沿海地区复合洪水过程全方面多角度监测,进行动力框架改进、物理过程参数化优化和资料同化,提高模式网格分辨率,优化集合预报方案。最后,亟需探究未来气候变化及人类活动对复合洪水危险性的综合影响。

基于流域地貌的中小河流致洪动态临界面雨量阈值研究

构建基于流域下垫面地形地貌的中小河流致洪动态临界面雨量阈值移植技术,旨在提出一种解决无资料中小流域洪水预警方法。选取影响中小河流致洪的四个流域特征信息:面积、河道坡度、土地利用类型和土壤类型,建立基于流域土壤饱和度的致洪动态临界面雨量阈值与四个流域特征数据之间的指数模型;将指数模型移植至无资料或缺资料中小流域,根据待求的四个流域特征确定致洪动态临界面雨量阈值。选取我国东部亚热带季风气候区的淮河潢川流域、钱塘江屯溪与渔梁流域、太湖西苕溪与南苕溪流域五个中小流域为试验流域,以警戒洪水为例,结合流域长序列水文气象资料,基于GMKHM分布式水文模型分别推求出潢川、渔梁、西苕溪与南苕溪流域致洪动态临界面雨量阈值;依据建立的指数模型,推求确定屯溪流域致洪动态临界面雨量阈值,并与基于长序列水文气象资料反演出的动态临界面雨量阈值在屯溪流域35场典型洪水预警中的效果对比验证。结果表明,本研究构建的中小河流洪水致洪动态临界面雨量阈值模型与基于长序列水文气象资料的动态临界面雨量阈值反演模型在屯溪流域洪水预警效果相近,命中率为91.4%,对无资料中小河流洪水预报预警与山洪灾害预警均有一定的借鉴意义。

珠江委进一步强化“七下八上”防汛关键期工程安全度汛措施

在“七下八上”防汛关键期,习近平总书记对防汛投灾工作作出重要指示,要求有关部门精准指导重点地区做好中小河流洪水、中小水库出险和城市内涝等灾害防范工作。全力抢险救灾。珠江委深入贯彻落实习近平总书记关于防汛救灾重要指示精神和党中央。

暴雨致洪预报系统及其评估

该文研发了基于CREST V2.1分布式水文模型的暴雨致洪预报系统,应用中国气象局降水业务产品,开展全国0.125°×0.125°的逐日洪水预报和区域30″×30″的逐时洪水预报。其中,全国洪水预报以松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、东南诸河、珠江、西南诸河和西北诸河十大水资源分区的典型流域为研究对象,区域洪水预报以淮河流域为研究对象。以模拟和观测流量之间的效率系数为目标函数,采用SCE-UA方法分别对全国和区域洪水预报模型的参数分流域进行率定。评估参数率定前后模型对效率系数、相关系数和相对偏差的改进程度,并对参数率定后的模型进行检验。结果表明:率定后的模型能够重现控制水文站的实测洪水过程,与率定前相比,效率系数和相对偏差有显著改进,相关系数有较大改进。系统符合业务需求,具有较好的预报精度和时效性,具备业务应用能力。

改进垂向混合产流模型在北方干旱半干旱区中小流域适用性分析

针对传统模型在辽西干旱半干旱区普遍适用性低问题,引入改进的垂向混合产流模型,以辽西两个典型中小河流为实例,定量分析改进前后垂向混合产流模型在区域洪水模拟的适用性。结果表明:垂向混合产流模型在水源划分上进行了改进,更符合辽宁西部产汇流机制,相比于传统模型,在洪峰和峰现时间误差上均有较大程度的改善,两个流域场次洪水合格率相比于改进前分别提高36.3%和40.0%。

防灾减灾常识--洪涝篇(上)

洪涝:指因大雨、暴雨或持续降雨使低注地区沧没、渍水的现象。我国的洪涝主要发生在长江、黄河、准河、海河的中下游地区。洪涝主要由气候异常,降水集中、量大而引发。洪水可分为河流洪水、湖泊洪水和风暴潮洪水等。其中,河流洪水作为最常见的洪水,以其成因不同又可细分为以下几种类型。

蛤蚂河的传说

磐石县境内中部有座老爷岭,岭下有一条静静的小河,河水常年在峡谷中奔流。山谷的流水声和百鸟的争鸣声交织在一起,如同美妙的山歌。河内自然生成各种鱼虾、蛙类。人们称它为蛤蚂河。提起河名的由来,有一段动人的传说。 很久很久以前,有一年下了七七四十九天大雨,蛤蚂河一带的沟川山洪爆发,大小河流洪水猛涨,两岸人民叫苦连天。人们盼望睛天,烧香上供,求助上苍。可巧这日玉帝出巡,王母娘娘接到香火,很着急。俗话说:“拿人钱财,替人消灾,得人香火,为人办事”。