沙颍河流域贾鲁河“21·7”暴雨洪水调查分析

2021年7月沙颍河流域上游发生持续性暴雨到大暴雨,贾鲁河发生有实测资料以来的最大洪水,堤防、水库险情多发,部分城镇受淹严重。灾害发生后,淮委水文局(信息中心)及时组织工作组开展了贾鲁河洪水调查分析工作,实地调查并勘测了水工程险情情况,重点分析了洪水量级及重现期。针对贾鲁河“21·7”特大洪水暴露出的问题,结合现状防洪体系提出了对策建议。

佳芦河流域“7·27”暴雨洪水分析

以佳芦河流域2012年"7·27"暴雨洪水为例,采用统计法和过程对应分析法,分析了其暴雨洪水关系。结果表明,次洪量没有减少的趋势,输沙量减少不多,统计法成果表明下垫面削峰作用明显,而采用过程对应分析时其削峰作用有限,说明在暴雨洪水个例分析中要慎用统计学方法。从本次洪水分析来看,当该流域遇到高强度大暴雨时,现状水利水保工程对消减洪峰、洪量和沙量的作用是相当有限的。

河南“21·7”暴雨洪水风险模拟及对比分析

2021年7月河南省遭遇极端强降雨,引发严重城市内涝和流域局部洪水,造成重大社会影响和生命财产损失。重点分析了“21·7”暴雨情况及主要河段的洪水过程,并与河南“75·8”特大暴雨洪水进行对比;基于时空变源混合产流模型,建立了覆盖河南省山区小流域的分布式水文模型,利用国家山洪灾害风险预报预警平台,计算得到了“21·7”特大暴雨洪水河段、沿河村落的危险等级;并基于下垫面现状条件,对“75·8”暴雨洪水进行了复盘,探讨了“75·8”降雨条件下,河段和沿河村落成灾情况,进而对比了“21·7”和“75·8”暴雨洪水和河段、沿河村落危险情况。研究成果可为后续灾害调查、推演复盘、总结评估等提供参考。

河南省“21·7”暴雨洪水抗洪抢险实践与启示

重点介绍了中国安能集团救援队伍在2021年7月中下旬河南省郑州市京广隧道排涝、新乡市人员搜救转移和鹤壁市卫河河堤决口封堵险情的处置措施,并对抗洪抢险行动进行了经验总结。结果表明:救援队伍发挥了组织优势、技术优势、装备优势,在郑州市、新乡市、鹤壁市、开封市、焦作市担负城市排涝、群众转移、决口封堵、应急备勤、堤防排险等任务,累计转移被困群众1491人、城市排涝1095万m^(3)、封堵决口60.8 m、修整道路500 m、修复分洪堤160 m,得到了地方政府和当地群众的高度赞誉。

邱庄水库“94·7”暴雨洪水调度问题及改进建议

邱庄水库位于蓟运河支流还乡河上游出山口处，控制流域面积５２５平方公里，总库容２．０４亿立方米，均质土坝，混凝土防渗墙，最大坝高２８米，坝顶高程７７．０米，防渗墙顶高程７３．４米，坝顶长９２６米，水库防洪标准为１００年设计，５０００年校核，溢洪道和放水...

整合多源遥感数据的洪涝灾害评估恢复——以河南“7·20”暴雨灾害为例

洪涝灾害发生后通过植被指数和灯光指数定量评估灾后恢复情况,对灾区经济建设和生态恢复的评估具有重要科学意义。该文以河南“7·20”暴雨灾害区为研究区,基于日度和月度NPP-VIIRS数据、Sentinel-NDVI、MODIS-EVI数据和统计年鉴数据,构建归一化差异城市指数(normalized difference urban index,NDUI)来表征城市内部空间细节;基于回归模型模拟人口和国内生产总值的空间分布;从研究区的夜间灯光数据和植被覆盖数据2个不同的维度来评估洪涝灾害。结果表明:高危区和中危区总面积为1429.04 km^(2),占研究区总面积的6.06%,高危地区主要分布在郑州西部、新乡东部、安阳东部、鹤壁北部,其中郑州市受灾严重程度最高;从植被覆盖度恢复率(vegetation cover recovery rate,VCRR)来看,卫辉市、淇县、滑县、林州市等地区整体植被恢复情况较差,其VCRR的值大部分在0以下,植被覆盖有恶化趋势。NDUI与社会经济统计数据拟合精度高于0.8,表明NDUI可以在洪涝灾害发生后应用于精确位置救援和灾后针对性重建工作;NPP-VIIRS和MODIS-EVI评估洪涝灾害的结果具有很好的互补性,2种数据的有机结合进行洪涝灾害研究,对灾后救援和恢复评估均有较高的应用价值。

基于社交媒体数据的城市暴雨洪涝灾害风险评估——以郑州市“7·20”暴雨事件为例

近年来强降雨引发的城市洪涝灾害事件趋多,严重危害了人民的生命健康和财产安全,而客观、准确地开展城市暴雨洪涝灾害风险评估对于有效提升防灾减灾水平至关重要。但是,城市灾害点部分基础数据资料的缺失和滞后限制了城市暴雨洪涝灾害风险评估结果的准确性。随着移动互联技术的发展,民众在社交媒体上发布的相关灾害信息逐渐汇集成一种具有海量、时效性强和主题明确等特征的社交媒体数据资源,将其引入城市暴雨洪涝灾害风险评估工作对于准确刻画城市暴雨洪涝灾害的全貌无疑具有显著意义。以2021年郑州市“7·20”暴雨事件为例,首先从气象因素、基础地理信息、社会经济因素三方面选取了13个影响因子,然后基于爬虫技术获取微博数据中的内涝点信息,最后基于GBDT、XGB、RF和AdaB 4种机器学习模型对郑州市“7·20”暴雨洪涝灾害进行风险评估。结果表明:①基于上述模型得到的4组指标权重具有统计意义上的一致性,在各影响因子中,道路密度、植被覆盖指数、半小时最大降雨量和日最大降雨量在4组指标重要性排序中均位列前5,表明上述影响因子是本次暴雨洪涝灾害的主要致灾因素;②基于皮尔逊相关系数检验发现上述4种模型评估结果间的相关程度较高,所得出的极高风险区均集中在郑州市五大主城区的中心部分、中牟市东北部、新密市米村镇及城关镇、巩义市巩义站周边;③上述4种模型的AUC和ACC值均超过0.7,证实了机器学习模型在城市暴雨洪涝灾害风险评估中的有效性;相较于GBDT、XGB和RF模型,AdaB模型的评估结果精度最高,且得到的高风险与极高风险区的Rei值之和最大,表明其评估结果与实际情况相符。本研究通过将社交媒体数据引入城市暴雨洪涝灾害风险评估工作有效地提升了评估结果的准确性,可为郑州市及其他城市在类似强降水事件下的洪涝灾害风险预警和应急处置提供决策依据。

胶东半岛郑州“7·20”暴雨移植方法浅析

2021年7月17—22日,河南省出现历史罕见的极端强降雨过程,暴雨所造成的人员伤亡和财产损失巨大,引发了社会高度关注。为深刻汲取河南郑州“7·20”特大暴雨灾害教训,切实提升威海市极端暴雨洪水防范应对能力,将“7·20”暴雨移植到胶东半岛威海市母猪河流域作为典型流域,通过确定暴雨移植方案及计算雨期,对产、汇流计算分别选用了不同方法进行综合比对,优选出简便实用的典型方法,可为胶东半岛相对资料缺乏的其他流域“7·20”暴雨移植洪水模拟计算提供借鉴并推广使用。

北京房山区“23·7”特大暴雨灾害的成因及启示

受2305号台风“杜苏芮”影响,北京房山区“23·7”暴雨历时长、雨强大,累计降雨量达到627.1 mm。房山区河道在“23·7”特大暴雨灾害中全部行洪,其中拒马河、大石河超标准行洪,大石河最大洪峰超200年一遇。超标准洪水对河道防洪体系造成较大冲击,洪水破坏的主要特征是上冲下淹,上游以山洪灾害为主,洪水携带大量漂浮物,冲击力大;下游以洪涝灾害为主,淹没水深大、历时长、淤积厚度深。“23·7”特大暴雨灾害暴露出我国超标准洪水的防御存在明显短板,应在强化洪水灾害隐患排查的基础上,大力加强洪水预报预警能力建设,以数字孪生和预报、预警、预演、预案“四预”为抓手,提升洪水灾害的预测能力、预警能力、感知能力和处置能力。

突发自然灾害事件多主体风险信息感知全过程模型研究--以郑州“7·20”暴雨灾害事件为例

为给突发自然灾害事件风险信息感知工作提供理论支撑,厘清公众风险信息感知的影响因素和演变过程,构建突发自然灾害事件多主体风险信息感知全过程模型。结合当前应急管理工作实际情况,深入剖析突发自然灾害事件多主体风险信息感知的价值和特征,提炼影响因素,明晰自然灾害信息与前期准备、风险感知以及应急响应三者之间的作用机理,在此基础上构建突发自然灾害多主体风险信息感知的全过程作用模型,并以郑州“7·20”暴雨灾害事件为对照样本进行阐释验证。研究发现:前期准备与包括风险意识在内的应急素养是风险信息感知环节有效开展的必要条件,必须将前期准备、风险感知、应急响应工作进行有机结合,为应对突发自然灾害事件提供更为坚实的助力。

CRA40再分析资料在“21·7”极端强降水研究中适用性评估

本文基于实际观测数据对比分析ERA5、CRA40、CFSR和NCEP/NCAR四套再分析资料在“21·7”极端暴雨研究中的表现,同时采用ERA5作为资料对比的基准,对CRA40在极端暴雨研究中的适用性进行评估。结果表明:(1)四套资料对台风“烟花”、副高等关键环流系统的强度估计均偏低,CRA40与ERA5所分析的高度场流型总体一致,且环流更接近实况。ERA5对200 hPa高空急流的强度估计最高,CRA40与ERA5的差异最小。对流层低层风速的再现能力CRA40与ERA5相当。对于台风“烟花”的加强转折,四套资料均无法再现。(2)925 hPa温度场上,相较其他资料,在青藏高原地区ERA5温度较低,CRA40温度最高,对于弱冷空气侵入河南北部的过程以CRA40与ERA5的结果最为接近。CRA40对水汽通量及其散度的描述与ERA5在分布形势以及数值上较为接近。(3)CRA40与ERA5资料均能刻画出“21·7”暴雨期间郑州站上空良好的动力条件,强度上CRA40基本略弱于ERA5,两套资料所表现出的经向/纬向环流和位涡总体特征一致。

沁河2021年“7·11”暴雨洪水重现期分析

根据沁河流域历年各时段最大降雨量和“7·11”洪水报汛雨量资料,采用P-Ⅲ型分布概率密度函数,建立了润城、五龙口、山路平、武陟等14个长系列水文站和雨量站的年最大24、6、1 h的3个代表性时段的降雨量频率曲线,计算了“7·11”洪水最大24 h大于100 mm、最大6 h大于100 mm、最大1 h大于50 mm的降雨量重现期;根据历史调查洪水、历年最大洪峰流量,建立了五龙口、山路平和武陟水文站的P-Ⅲ型频率曲线,计算了“7·11”洪水洪峰流量的重现期。结果表明:最大24 h降雨量排名第一的窑头站351 mm重现期约为3000年,最大6 h降雨量排名第一的窑头站328.5 mm重现期约为1万年,最大1 h排名前三的窑头、李寨和河西站降雨量重现期为200~300年,五龙口、山路平和武陟站洪峰流量重现期分别相当于30年、10年和10~15年。分析结果可为沁河流域和黄河下游防洪调度提供技术支撑。

北京“7·21”暴雨引发的城市内涝灾害防御思考

利用北京市1951-2011年6-8月逐日降雨量数据、1951-2012年7月总降雨量和日最大降水量以及2012年6-7月份降水量资料,分析了北京市不同暴雨等级的频次分布和重现期,利用波动和趋势双变量分析了1951-2012年7月总降雨量和日最大降雨量的稳定性水平。结果表明:与1951-2011年的6-7月平均降雨量和降雨天数相比,2012年6-7月平均降水量属于异常多的状态,降雨天数属于正常现象;"7·21"暴雨事件中,2012年7月21日和22日总降雨量属于百年一遇的水平;1951-2012年北京市7月总降水量和日最大降水量的波动随时间有逐渐稳定的趋势,即降水的稳定性逐渐增强。虽然目前北京市排水系统设计的是1～3 a一遇水平,很难抵御"7·21"暴雨事件,基于对近60 a降水数据的分析,是否需要提高排水系统能力还需要对暴雨内涝灾害风险和提高排水系统能力所需成本进行进一步分析。

北京“7·21”暴雨灾害前后公众的风险认知变化

提高公众的水灾风险认知,有助于减少城市洪涝灾害的损失及风险。利用气象数据分析了2012年汛期北京的降水特点,以"7·21"暴雨灾害为分界点,基于问卷调查数据,分析了公众风险认知在灾前和灾后的变化。结果显示,北京市2012年汛期降水次数和强度均高于常年水平,"7·21"大暴雨及其造成的严重损失,短期内迅速提高了公众的风险认知水平,表现为公众对暴雨风险的关注度以及采取防灾备灾措施的人数比例升高,但这是一种暂时的应激调整现象,灾后,警惕性显著提高的主要为受灾群众,而多数的公众作为"旁观者"尚未建立长久的风险防范意识,加强公众的灾害风险意识是长期而艰巨的工作。

水保措施对“7·26”暴雨洪水减水减沙的作用

采用水文学方法分析表明,无定河流域现有水土保持治理措施对2017年"7·26"暴雨洪水的减水减沙作用有限;通过查勘认识到,林草植被以及梯田在一般降雨情况下减水减沙作用明显,但遇到类似此次的大暴雨,则淤地坝拦沙作用明显;径流主要来自坡面,而泥沙主要来自沟边重力侵蚀、耕种便道和河道淤积物冲刷、河岸及滩地淘刷等。

济南“7·18”城市暴雨洪水分析

分析了济南市2007年"7.18"暴雨洪水形成的天气系统、地理、人为等因素后认为:①蒙古冷空气与副热带高压交绥的天气系统是形成市区高雨强、大雨量暴雨的直接原因;②济南市南高北低的地势特点和横贯市区的铁道线形成了市区易洪易涝的特点,是"7.18"暴雨洪水发生的客观因素;③暴雨洪水是自然灾害,在城市环境下更可能是人祸;④对于频发的城市洪水,应做到未雨绸缪,建设城市排水泄洪设施,建立协调联动的城市综合减灾管理机构,同时加强防洪知识教育,改变防洪观念。

GPM近实时反演数据对河南省2021年“7·20”极端暴雨的比较分析

近实时卫星降水反演数据具有覆盖范围广、空间连续性和时效性较强以及开放获取等优势,是重要的全球性降水资料。针对2021年河南省“7·20”极端暴雨,基于116个地面气象站观测资料及其空间插值数据,综合解析了4种GPM近实时卫星降水数据(IMERG early、IMERG late、GSMaP NOW和GSMaP Gauge NOW)对极端强降水事件的表征能力。结果发现:①IMERG early、IMERG late对站网累积雨量的低估程度在20%左右,GSMaP NOW和GSMaP Gauge NOW的高估程度分别达到了约35%和70%,但2种GSMaP数据更易探测到500 mm以上的累积雨量。②在雨量过程方面,4种GPM数据对小时降水事件均具有较强的分类辨识能力,但未捕捉到主要雨峰过程,定量误差较突出,与地面降水量之间表现出显著的负相关关系。GPM降水数据对小时雨量低于10 mm的降水事件以高估为主;对于小时雨量超过30mm的降水事件以低估为主,甚至存在普遍低估。③在空间格局方面,4种GPM数据的精度指标均具有较强的时间波动性,IMERG数据的空间相关系数和体积临界成功指数等指标总体上优于GSMaP数据,但后者对较高量级的降水事件更敏感。④2种IMERG数据中,IMERG late相对IMERG early的精度具有较明显改善;2种GSMaP数据中,GSMaP Gauge NOW相对GSMaP NOW提高了对较高量级雨量的探测能力,但也明显增大了较低量级雨量的定量估计误差。本文研究深化了对GPM近实时卫星降水数据性能的认识,为完善GPM降水反演算法、提升其对极端降水的监测能力提供了重要反馈信息。

区域性暴雨的数值模拟和诊断分析的对比研究——以北京2012年7月21日暴雨为例

2012年7月21-22日,北京地区出现了有气象记录以来一次罕见的特大暴雨天气过程,对当地人民的生命财产造成了严重损失。该文采用新一代中尺度数值预报模式WRFV3.7,对这次极端降水天气过程进行了数值模拟研究,通过模式输出结果对其发生、发展机制进行了对比研究。研究结果表明WRF模式能够较好地模拟出这次暴雨的落区、暴雨演变过程和24h累积降水;本次暴雨过程的大尺度环流背景是典型的华北暴雨环流形势,暴雨过程主要由低空中尺度系统造成,暴雨的落区和强度是由中尺度系统随时间的移动而决定。

突发性事件中的微博舆论场分析——以北京“7·21”暴雨事件为例

北京"7·21"暴雨事件中,传统媒体的官方微博、政府部门的政务微博,以及意见领袖微博在微博舆论场中相互激荡,在促进信息公开、引导网络舆论等方面发挥了重要作用。本文对微博舆论场中的上述三种主要力量进行分析,总结突发性事件中微博舆论场的舆论表达特点,为相关各方应对今后类似事件提出更多微博应对策略。

基于“7·26”暴雨洪水灾害的淤地坝作用分析与思考

简要介绍了无定河"7·26"暴雨洪水和受灾情况,通过对治理沟与非治理沟的调查与对比分析,得出"60多年水土保持治理作用巨大,尤其是淤地坝起到了非常大的作用";通过治沟造地与淤地坝对比分析,得出"淤地坝具有显著的水土保持功能,而治沟造地在这次暴雨中水土流失非常严重"。认为黄土高原当前淤地坝超期运行,防洪能力下降,淤地坝变为病险坝的主要原因是重建设轻管理,甚至不管理。从淤地坝普查、减少治沟造地工程、强化病险坝加固、开展创新研究、加大治理投资开展管护力度等多方面提出相关建议。