基于GPS垂向位移测定云南地区陆地水储量及其对累积降雨的响应机制

本文基于中国大陆构造环境监测网(陆态网)GPS台站垂向形变数据,通过主成分分析计算云南省6大流域陆地水负荷形变,并与降雨数据进行相关性分析和交叉小波分析。结果表明,云南省各流域陆地水储量变化相对于降雨在半年和年周期上分别存在1.5~2.25和3~6个月的滞后,不同周期滞后的叠加使陆地水储量与累积降雨量之间存在显著的负相关性,6大流域的降雨累积天数各不相同,均在47~109 d之间。本文由此提出一种云南地区陆地水储量对累积降雨的响应机制。

甘肃武都区泥石流活动与降雨特征关系

收集了武都区近30年的降雨资料,分析了泥石流发生前后的降雨资料,探讨了泥石流的发生与降雨之间的关系.结果显示:近30年来,每年7,8,9月降雨量有一定减少趋势,但是当物源比较丰富,泥石流发生次数不会有明显的减少,当物源不丰富时,泥石流的发生次数会比原来有所减少.诱发泥石流灾害的前15天累积降雨量与泥石流关系较为密切,可以用来评估泥石流临界降雨量,作为武都区泥石流的预报因子.

降雨对碎石土边坡稳定性的影响分析

通过试验模拟天然降雨条件,研究了不同的降雨强度、降雨历时、累积降雨量对碎石土边坡不同部位水压力的影响,分析了降雨作用下碎石土边坡的变形破坏机理及降雨诱发滑坡的主要作用方式。试验结果表明,降雨强度、地下水位、降雨持续时间是影响坡体稳定的重要因素。

山洪灾害临界雨量研究综述

临界雨量是一个关键的山洪灾害预警指标。按其技术原理将临界雨量推求方法划分为数据驱动的统计归纳法和基于灾变物理机制的水文水力学法分别进行评述,并介绍了临界雨量指标的两个拓展:动态临界雨量和暴雨临界曲线,综述了临界雨量不确定性分析的研究进展。通过综述发现:中国目前主要应用的是较简单的统计归纳法;临界雨量推求主要考虑前期降雨量(前期土壤饱和度)和时段累积降雨量两个因素的影响或仅后者一个;临界雨量指标难以反映山洪灾害的规模;考虑临界雨量不确定性有助于提高预警质量,但如何充分考虑其影响仍然是一个挑战。

考虑不同降雨概率和雨型的滑坡渗流场及稳定性变化率特征分析

为分析各种工况下的滑坡稳定性演化规律,以贵州省思南县官寨滑坡的稳定性分析为例,首先通过泊松分布法计算出研究区每发生一次连续5 d降雨的雨型及其累积降雨量的概率,再结合饱和-非饱和渗流理论和非线性有限元分析法,探究雨型以及累积雨量对滑坡渗流场和稳定系数变化率的影响。结果表明:连续5 d降雨包含的4种雨型中,先升后降型发生概率最大,先降后升型发生概率最小;连续5 d累积降雨发生概率随降雨量的增大逐步递减。当累积降雨量一定时,滑坡浸润线变化趋势与各自对应雨型的降雨规律基本保持一致。边坡稳定性系数值在持续性降雨作用下逐步降低,其中累积降雨量一定时,下降型降雨作用下滑坡稳定性系数在前4 d下降最多,上升降雨作用下滑坡稳定性系数下降最少。另外,上升型降雨作用下滑坡稳定性变化率逐渐上升,下降型降雨作用下稳定性变化率在逐渐下降,两种雨型作用下的稳定性变化率介于两者之间。

贝叶斯模型平均及其在北京降雨预报中的一个应用

贝叶斯模型平均(Bayesian Model Averaging:BMA)是动态建模中融合集合预报信息的一种重要统计后处理方法.本文首先系统论述了BMA的建模分析过程,包括模型架构、参数估计方法、训练期的选择准则以及典型预报分布的抽样原理.然后,结合北京市2011年5—8月份逐日累积降雨量实例,我们详细描述了BMA的实现过程.实例分析结果表明,BMA统计后处理,无论是精度还是校准度,相对于原始集合预报都有优势.

广东水科院:数字孪生北江实战应用 智能调度北江2号洪水

4月17日20时至23日20时,北江流域普降暴雨到大暴雨,强降雨主要分布在支流连江、绥江、滃江以及韶关至飞来峡干流区间的子流域内,流域累积降雨量为307.7毫米。受强降雨影响,北江流域形成2024年第2号洪水并发展成特大洪水,石角站22日9时出现洪峰流量(实测洪峰流量18100立方米/秒,排名历史第二,仅次于“22·6”洪水),连江高道站22日4时出现百年一遇洪峰流量。在北江2号洪水期间,已在流域层面完成数据资源和模型算法整合的数字孪生北江,在北江流域调度中心的实战化应用中,发挥了“预报预警-工程调度-河道演进-风险研判-预案执行”的防洪“四预”体系功能,实现了全要素监视分析、实时滚动超前预报、水工程联合调度、多要素风险评估、智能化预案推选,为2号洪水的防汛指挥提供了重要支撑。数字孪生北江已在4月初的北江1号洪水中首次投入实战化应用,并取得了预期成效:能够对洪水过程进行准确模拟,已具备实战化洪水预报分析能力。

区域降雨型滑坡风险分析统计模型研究

较大空间区域内的降雨型滑坡风险分析受降雨情况以及地质地貌条件复杂多样的影响,难以完全量化分析。本文以地层岩性、岩土体结构、地质构造、坡度及河流冲刷等为主要因素建立了边坡危险性区划模型,在重庆地区滑坡与降雨关系的统计分析基础上,建立了重庆地区滑坡前期累计有效降雨量模型与降雨型滑坡预报累积降雨量指标体系,结合对重庆地区降雨概率分布的分析,建立了降雨型滑坡风险分析模型,研究了不同降雨条件、不同边坡危性等级下的年度滑坡风险,验证了所建预报预警模型的合理性和适用性,为城市区域规划和基础设施风险评估与管理提供了定量依据,为一定空间和时间范围内降雨滑坡风险的量化评估提供了有效途径。

WRF模式微物理方案对山西省一次强降雨过程模拟的影响

应用新一代中尺度非静力模式WRF,采用单向两重嵌套方案,水平分辨率分别为27 km和9 km,对我国山西省2009年7月7日～8日一次典型强降雨天气过程进行不同微物理方案的模拟,得到了降水的数量特征、时空分布变化以及雨区范围和移动过程等方面的数据。对比分析了临县测站和方山测站的降雨模拟效果,结果表明:WSM6方案和M2M方案对降水过程的模拟较好,可作为降水模拟的备选微物理方案。

北京山区泥石流激发降雨特征及其临界值

北京地区现有的泥石流降雨临界值多从泥石流的历史降雨数据统计而来,缺乏结合泥石流发生机理与降雨特征的分析。通过收集相关文献资料,对北京山区泥石流进行了分析,并根据其起动机理,采用相应的泥石流预报模型计算出了泥石流发生的降雨临界值。结果表明:(1)高强度降雨与研究区泥石流暴发有着密切关系,且绝大多数为短历时降雨。(2)当1 h激发雨量I≥42 mm,且前期累积降雨量B≥130 mm的时候,发生泥石流灾害的可能性很大;当1 h激发雨量30≤I<42 mm,且前期累积降雨量75≤B<130 mm的时候,发生泥石流的可能性中等;当1 h激发降雨量I<30 mm,且前期累积降雨量B<75 mm的时候,发生泥石流的可能性较低。(3)在综合降雨临界值的基础上,北京山区红色降雨预警值为R*≥600 mm、橙色降雨预警值为600>R*≥480 mm、黄色降雨预警值为480>R*≥300 mm、蓝色降雨预警值为R*<300 mm。研究结果可为北京山区泥石流防灾减灾提供依据。

降尺度土壤水分信息与植被生长参量的时空关系

土壤水分是重要的水文参量,多源遥感数据协同反演土壤水分是今后的发展方向。整合被动微波和光学数据,可有效发挥其各自的时空分辨率优势。该文以官厅水库库区及周边区域为研究区,选取该区域2010年全年AMSR-E土壤水分产品与MODIS数据,利用归一化植被指数NDVI,地表温度Ts和反照率Albedo,采用多元回归的方法,将空间分辨率为25km的AMSR-E土壤水分数据进行分解,得到周期为16d的1km平均表层土壤水分的时间序列数据。并结合土地利用类型和热带降雨测量卫星TRMM累积降雨量产品,选择Spearman和Pearson相关系数,分析了植被生长期和全年两个时间段,不同地物类型下土壤水分与植被指数、累积降雨量等植被生长参量之间的关系。结论表明在非人工灌溉区,土壤水分与累积降雨量相关性明显。在人工灌溉区,土壤水分的变化与降雨量存在变化的不一致性。同时研究证明了表层土壤水分变化的植被滞后响应,这种滞后性与植被对根区土壤水分的延后反应相关,且不同植被类型的滞后时间不同。

福建省滑坡灾害气象预警的研究

依据福建省滑坡灾害和降雨量历史资料,分析福建省滑坡灾害的分布特征;选取降雨因子作为气象因子,24h预报雨量R24和前期累积雨量∑R作为预报因子,将预报因子分别划为5和7个等级;采用统计学方法对不同雨量级别下滑坡灾害发生的频次进行统计,结合预警等级,初步制作了福建省滑坡灾害气象预警判据表,从而对福建省滑坡灾害的气象预警预报进行研究。结果表明:福建省滑坡灾害分布广泛但不均匀,年内主要集中在每年的5—8月份,与降雨量年内分布特征基本一致;福建省滑坡灾害气象预警可划为五级,各等级运用相应的方式向用户提供信息或发布通知。

2020年甘肃省十大天气气候事件(兰州区域气候中心)

一、8月暴雨连续侵袭陇东南,引发山洪泥石流灾害8月1-20日白龙江、白水江、嘉陵江流域及周边地区连续出现3次暴雨天气,累积降水量均超过230 mm,较常年同期偏多3.2~4.5倍,均为历史同期最大值。三流域各县(区)累积降雨量(除宕昌外)、降雨日数、大雨日数和暴雨日数均居1961年以来同期第一位。大范围暴雨致使陇东南发生严重的山洪、泥石流灾害。

降雨因素对土壤表面结皮发育的影响

为研究降雨因素在土壤表面结皮发育过程中的作用,结合物理模型实验方法和基于物理概念的水文响应数值模拟,以土壤表面的饱和水力传导系数Ks值作为评价指标,研究分析了雨强和累积降雨量两个降雨因素对结皮发育程度的影响。结果显示:Ks值随累积降雨量的增加而减小,且在累积降雨量较小时,Ks的减小速度更快,约为后期速度的23倍;最终累积降雨量近似的情况下,雨强较大时Ks更容易达到一稳定值;在降雨过程中,雨强与Ks的关系前后不一致。研究结果表明:降雨过程中结皮发育是个复杂的动态变化过程。

楚雄州地质灾害降水特征及气象预警指标研究

利用2004～2010年逐日降雨量、滑坡泥石流历史地质灾害记录,分析研究了楚雄州滑坡泥石流地质灾害的时空分布状况及滑坡泥石流发生与降雨的关系.结果表明:滑坡泥石流的发生与当日及前期累积降雨量关系密切,其中,1～3 d累积降雨量20～30 mm、5 d累积降雨量30～40 mm、10 d累积降雨量50～60 mm、15 d累积降雨量80～90 mm等降雨条件下易发生滑坡泥石流灾害,相应的预警等级较高,进而根据本结论采用短期天气预报加前期实时降雨资料进行推理,得出了楚雄州地质灾害气象预警指标,为楚雄州进一步深入开展地质灾害气象预警以及预警模式的优化完善提供重要的预报依据.