2017年洞庭湖特大洪水分析

2017年6月22日至7月1日,湖南省大部分地区发生了持续性强降雨过程。暴雨在湘水、资江、沅水及洞庭湖区来回摆动,三水(湘、资、沅)及湖区周边洪水接近于同时入湖,造成了洞庭湖历史罕见的特大洪水,入湖洪峰出湖洪峰均为1954年以来最大。

2011年4—10月我国主要暴雨天气过程简述

利用MICAPS系统日降水资料和常规天气图资料,以1981—2010年30 a平均降水量为气候态,统计了2011年4—10月我国的主要暴雨天气过程,并对各主要暴雨过程的影响系统、出现时段、范围及累积降水量进行概述。统计结果表明,2011年4—10月我国共出现172个暴雨日、125次区域性暴雨,38次主要暴雨天气过程。汛期主要气候特点是,长江中下游春季干旱,6月暴雨频繁,部分地区旱涝急转;夏秋季西南、江南伏秋旱严重;9月华西秋汛显著;9月底至10月中,海南、两广暴雨强烈。

磨西河特大型泥石流堵塞大渡河分析——以一次泥石流规模、不同频率雨洪法流量定量计算

通过一次过程总量与堵河最小规模的计算,磨西河泥石流堵塞大渡河最小的一次过程总量为84.26万m3。在不同频率下的泥石流一次过程总量计算中,当P=2%(50年一遇),磨西河一次过程总量为83m3,发生堵河可能性较大。

2008年华南前汛期连续性暴雨过程成因探析

利用NCEP/NCAR 1970～2008年5～6月逐日平均高度、温度、湿度、风场、海平面气压等再分析资料,分析2008年华南前汛期连续性暴雨过程的大气环流特征,并探讨了连续性暴雨过程的成因。结果表明,连续性暴雨过程期间大气环流出现异常变化,中高纬度西亚脊稳定、东亚槽偏深、东亚上空西风带经向度偏大、副热带高压偏西、南支槽活跃,有利于华南前汛期暴雨形势的出现;极涡的异常变化使得影响我国的冷空气活跃,有利于极地冷空气不断分裂南下;华南沿海附近存在异常的对流增强活动,使得华南沿海暖湿气流活跃,有利于强对流天气的发生;孟加拉湾的对流增加与南海夏季风的活动密切相关,连续性暴雨期间强降水过程与夏季风的增强相对应;在连续性暴雨期间,我国东部特别是华南沿海地区水汽输送通量明显偏多,低层为水汽异常辐合,为连续性暴雨过程提供了充足的水汽;南亚高压的异常变化为2008年前汛期华南暴雨过程的发生提供了动力条件,是前汛期暴雨过程频繁的动力机制。

致洪暴雨中期预报进展

结合我国国情，从防洪减灾的迫切需要出发，进行增长暴雨预见期的研究。采用气象与水文结合的方法，提出“致洪暴雨”的新概念，并简要地论述了近年来国内在致洪暴雨中期预报研究试验方面的若干新进展，其内容包括致洪暴雨过程出现的天气气候特征，大气环流形势背景、卫星云图及ＯＬＲ场分布特点、大气超长波、长波及合成行星波、低频振荡、大气物理参数诊断、暴雨时空分布特点及其与洪水的关系，以及中期预报方法的探索等。

设计洪水计算中扣损方法研究

采用暴雨资料计算设计洪水是缺乏实测径流资料地区常用的方法之一。净雨过程直接影响设计洪水计算精度，要求得一个合理的净雨过程，扣损方法的选择是关键。结合河北省实际情况，就几种扣损方法对设计洪水的影响进行分析，并与实测资料计算成果进行了对比，提出了扣损方法选择的参考意见。

洪涝灾害危险性评估方法研究

为改进洪涝灾害危险性评估方法精度,利用洪涝灾害前期土壤湿度和未来24 h降雨预测数据作为致灾因子,结合河湖网络、地形和土地利用类型等孕灾因子,基于层次分析方法确定指标权重,研究了洪涝灾害评估方法中致灾因子评估指标的作用,以2013年8月中旬松花江流域洪涝灾害为例,利用土壤湿度和前3 d降雨量数据两种不同因子危险性评估方法结果比较,以及风云气象卫星洪涝灾害监测结果对危险性评估结果的验证,表明了利用洪涝灾害前期土壤湿度和未来24 h降雨预测数据作为致灾因子得到的危险性评估结果与实际灾情吻合效果较好,验证了方法的有效性。

基于“源-汇”景观的永春县雨洪过程动态分析与风险评估

[目的]探究雨洪过程中不同降雨重现期下“源—汇”景观的时空动态演变特征,并生成雨洪灾害分布格局,从而为“源—汇”景观单元规划与区域雨洪灾害预防提供科学参考。[方法]以永春县景观因子指标数据为基础,引入可反映格局与过程关系的景观“源—汇”理论,基于最小累积阻力模型从景观因子阻力与径流动力平衡关系的角度重新划分“源”“汇”景观。[结果]永春县初始“源”景观空间分布整体特征为“中部最高、西高东低”,且集中在戴云山脉附近,易成为山体径流的源头。永春县在自然排水状态下,易转化为“源”景观的土地利用类型排序为:草地>耕地>建设用地>林地>未利用地。草地一直具有较强的“源”作用,耕地在降雨重现期大于10年后“源”作用增强,建设用地与林地在降雨重现期小于20年时吸收雨水的能力较好,超过20年后建设用地的“源”作用偏强,林地的“汇”作用偏强,未利用地的“源”作用几乎无变化,其吸收雨水的能力有待后续的验证。当降雨重现期为100年时,永春西北部雨洪灾害风险较大,高风险区多集中在一都镇、桂洋镇、东关镇,需重点防患。[结论]永春县雨洪灾害受到西北部山体径流影响,未来应从降低“源”景观、增加“汇”景观的角度深入研究。

基于MIKE URBAN的典型北方城区防洪排涝模拟

由于气候变化及城镇化进程加快,城市内涝问题愈加严峻.为优化城市排水管理,有效减少内涝损失,以河北邯郸主城东区局部为研究区,计算了区域典型设计雨型,利用MIKE URBAN模型,模拟并判定了区域不同降雨情景下区域内涝分布情况,解析区域易涝点,进而模拟评估了不同管径排水管网负荷情况.结果表明:随着重现期增加,区域检查井溢流的数量、区域最长积水时间以及最大积水深度都有所增加,区域管网超负荷面积增大;并且在10、20 a重现期暴雨情景下,单纯扩增管径起到的径流缓解作用较少.研究结果可为极端暴雨下区域洪涝预警部署以及城市排水系统改造提供技术支撑.

基于GIS的城市暴雨洪涝模拟分析——以郑州市石佛镇“7·20”特大暴雨为例

针对极端暴雨洪涝灾害缺乏全流程系统性研究的问题,提出了基于GIS的城市暴雨洪涝模拟分析方法,在划分子流域的基础上,以降雨—径流—淹没为序,对河南省郑州市“7·20”特大暴雨灾害进行了推演模拟,并对试验区内的建筑及交通进行了受灾评估。将模型计算结果与卫星影像数据对比,表明其与洪涝的实际范围、深度基本吻合,可见本文所提模型能够在数据精度不高或缺失的应急情况下,快速地推演与模拟郑州市石佛镇大范围洪水淹没情况,为城市极端雨洪灾害模拟提供参考,具有实际应用价值。

浅析非点源污染对雨洪过程中的水质影响

利用雨洪过程中污染物浓度变化的试验资料，对非点源污染进行了定量和定性分析，指出非点源在雨洪过程中的作用特点与试验成果有很好的一致性。

流域降雨资料合理性检查实例分析

水文资料主要包括流域降雨和径流资料,降雨资料作为水资源开发利用和防汛抗旱的重要基础数据,其资料精度与合理性审查始终是水文分析计算工作的重要前期工作。文章以2014年伊春河流域降雨资料为例,以单站检查和综合检查两个方面其资料进行分析,具体项目有单站降雨年内分配;月年总量;不同时段总量;降雨过程;雨洪过程对比等。分析结果表明流域当年降雨资料通过合理性检查相关要求,满足刊印存档和对外发布的标准。

岸堤水库动态汛限水位分析

综合分析了岸堤水库不同频率的设计暴雨过程线,根据设计暴雨与汛限水位的关系,推求出了水库汛期防洪限制水位过程线,并在此基础上,说明了动态汛限水位过程线的分析计算方法.

水文资料合理性检查实例分析

水文资料是各项涉水工程和防汛抗旱等应急事件处置工作的重要参考数据之一,水文资料的合理性和准确性直接影响到应用部门的决策制定和实施效果。文章以汤旺河流域中游右岸支流友好河、双子河流域降雨资料为例对流域水文资料的合理性进行实例分析,利用单站和综合两种检查方法,从流域代表站降雨年内分配比例、月年降雨总量、时段降雨总量、场次降雨过程;雨洪匹配等方面进行了分析论述。分析结论表明,流域降雨资料符合相关规范要求,达到水文资料刊印和对外查询标准,可以作为正式水文数据提供咨询服务。

绿化屋顶雨水滞蓄能力试验研究

屋顶绿化可以配合既有绿地涵养水分,是解决城市雨洪问题的有效策略之一。本文基于绿化屋顶观测试验结果,初步定量研究了北京城市气候下绿化屋顶的雨水滞蓄能力。结果表明:绿化屋顶具有较好的雨水持蓄能力,不同降雨条件下,约有70%的降雨被持蓄;绿化屋顶具有明显的减滞洪峰效果,不同降雨条件下,绿化屋顶均可有效的削减洪峰流量、延滞洪峰到达时间。根据降雨产流过程的观测与分析,归纳出绿化屋顶典型降雨产流模式,即可划分为初期雨水持蓄、快速产流及缓慢释放等3个阶段,并定量分析了各阶段的雨水持蓄特点。

城市雨洪过程模拟GPU加速计算效率研究

为量化分析GPU加速技术在城市雨洪过程模拟计算中效率提升效果,采用基于GPU技术的数值模型,对不同降雨及网格分辨率情形下的典型城市雨洪过程进行模拟,并对比分析GPU加速计算效率及其规律。结果表明:城市雨洪过程模拟中,GPU加速技术较CPU技术具有优势,不同情形下可提速23.88~158.72倍;在大暴雨和高分辨率网格条件下,GPU模型的提速效果更加明显,相较于短重现期降雨及低分辨率网格情形提升0.29%~8.43%,表明该技术适用于大范围高分辨率问题的模拟。该成果可为城市洪涝过程快速模拟预报提供技术支持。

基于异构并行的山洪动力演进模型和模拟研究

为建立山区小流域降雨-山洪演进正演模拟和预报方法,构建了从降雨、植被截留、土体入渗、坡面汇流到山洪演进全过程物理模型.采用一阶迎风差分格式求解描述坡面汇流到径流过程的扩散波方程,并在凸地形点采用修正算法确保计算精度和求解简便性.基于CPU(中央处理器)+GPU(图像处理器)异构并行加速技术实现从降雨到山洪动力演进全过程快速模拟,计算效率相对CPU单核提升300倍左右.通过一维构造地形试验、V型槽实验和都江堰龙溪河真实小流域山洪过程分析,验证了当前计算模型和方法的有效性,为基于动力过程的山洪灾害实时预报研究提供参考.

西北干旱区融雪洪水灾害预报预警技术:进展与展望

针对全球变化背景下极端升温、暴雪和雪面雨等事件增多以及我国西北干旱区融雪洪水灾害风险增大问题,简要概述了干旱区融雪洪水预报预警系统及其关键技术的研究进展,重点阐述了近年来发生频率增加、灾害风险大,但在干旱区未引起重视的雪面雨洪水的研究进展,提出了西北干旱区融雪洪水高精度预报预警所面临的关键科学问题,指出需在揭示干旱区融雪洪水灾害致灾机理、成灾机制及其演化规律基础上,研发干旱区融雪洪水灾害监测预警装置并构建立体监测体系,研究雨雪冰混合洪水形成及演进过程并建立模型,构建洪水风险评估指标体系,建成干旱区融雪洪水智能化预报预警决策支持平台,动态展示流域实时、潜在及未来超标准融雪洪水的淹没范围,评估风险程度,并提出防洪技术和工程方案以及洪水资源化利用途径等应对措施。