2013年青海北部春季旱涝急转的特征及其成因分析

利用1961-2013年3-5月的逐日降水、气温和高度环流场资料,计算了月季降水、气温序列、气象干旱指数序列、高原地面加热场强度指数序列,研究了春季旱涝急转的主要特征及其规律,解释了2013年青海省春季降水前期偏少、后期偏多和旱涝急转的成因.结果表明:2013年3月1日-4月27日青海大部分地区降水偏少、气温偏高,出现了大范围不同程度的气象干旱,海北大部分地区出现50 a一遇的特大气象干旱,西宁大部分地区出现25 a一遇的严重气象干旱;4月28日-5月20日青海大部分地区降水偏多,气温偏高幅度开始逐步减小,前期的干旱得到缓解,并出现了大范围不同程度的渍涝,旱涝急转的台站达21个.通过对比分析发现,若极涡面积偏小、中亚和西亚低压槽维持时间长、冷空气主要在欧洲东部和亚洲西部地区堆积、进入中国的冷空气路径偏西、高原位势高度场偏低、东亚槽位置偏东、西太平洋副热带高压北界位置偏北时,青海降水偏多,容易出现渍涝.在相反的环流形势下,青海降水偏少,容易发生干旱.4月干旱和5月渍涝处在青海高原降水长期变化的大气候背景之下,前期1-3月青藏高原地面加热场强度偏强、春夏季过渡时间提前也有助于青海5月异常降水的形成.

煤层底板突水因素的综合评价──以肥城矿区为例

将系统工程中的层次分析法引入煤层底板突水的研究中。以肥城矿区为例，阐述了煤层底板交水因素综合评价方法的应用，使底板突水评价研究从定性向定量转化，对查明底板水文地质条件和突水预测具有重要的指导意义。

导流洞改建有压突扩泄洪洞研究

龙抬头式泄洪洞是中低水头水电站导流洞改建泄洪洞的常用方式,但其应用受到地形地质条件限制。为解决狭窄河谷地区中低水头导流洞改建泄洪洞的布置和消能问题,通过模型实验和数值模拟并结合具体工程实际,因地制宜的提出有压突扩泄洪洞这种新型式的导流洞改建泄洪洞布置方式。研究结果表明这种方式改建的泄洪洞具有如下特点:水流直接由有压流向无压明渠流转换,流态简单,有压消能和无压消能相结合;平面上洞轴线方向可以根据地形、地质和施工条件灵活选择;工作闸门可以灵活布置;结构简单、施工方便、造价低等。这种方式改建的泄洪洞可用于中低水头大流量泄洪工程,具有较高的推广应用价值。

安徽省旱涝急转规律的认识与研究

旱涝急转是指某一地区或某一流域发生较长时间干旱时,突遇集中强降雨,引发山洪暴发、河水陡涨,客水入侵、内水难以及时外排的一种自然现象。旱涝急转极易造成人员伤亡、水库垮坝等重大经济损失。在防汛抗旱中,安徽省要充分认识旱涝急转的危害性,加强应急管理,具体包括思想上保持高度的警觉,加快防汛抗旱工程体系和预测预警体系建设,有效应对旱涝急转。

新疆叶尔羌河冰川突发性洪水成因调查与分析

1984年8月30日新疆叶尔羌河爆发特大洪水,仅沿河水利工程损失50余万元,抢修费达30万元。该河在解放以来,曾先后有15次突发性洪水灾害。为此,1985年4月至1987年,新疆水利厅、中科院冰川所等单位组织了联合科考队伍,首次赴该河的源头,探索洪水的奥密。初步查明洪水来自源头时现代冰川区,是由于冰川前进阻塞河道,形成冰坝湖、堰塞湖,其溃决酿成大洪水所致。

突发洪水时山区中小水库漫坝风险的极大熵分析

水库漫坝事故是大坝失事的常见情形,分析水库漫坝的风险在水库漫坝预测中十分重要。基于突发洪水时水库漫坝风险的特征分析,定义一种水库漫坝极限状态函数,构建突发洪水漫坝极限状态风险的极大熵模型,以确定漫坝风险的概率密度函数。采用BP神经网络方法,对水库漫坝极限状态函数进行拟合,结合二次四阶矩法计算水库漫坝风险的概率密度函数,给出求解水库漫坝风险概率的算法步骤,进一步计算出水库漫坝风险的概率值,为水库漫坝的预测和防范提供科学依据。最后,通过一座山区小型水库实例计算分析,表明这种极大熵法的结果与其他分析方法的结果非常接近,且计算效率较高。

西峰油田白马中区长8段储层裂缝发育特点及水淹预测

西峰油田白马中区长8段为低孔低渗储层,该油田主要采用超前注水和压裂方式投产,致使储层中的隐裂缝开启。隐裂缝的开启一方面起到了油气运移通道的作用,另一方面使注水沿裂缝窜流,造成油井水淹。通过该区裂缝产生的应力场背景、岩心发育特征和特殊测井响应特征等研究对裂缝段进行了识别;根据常规测井系列深、浅感应电阻率的变化与测试结果,定量解释了西峰油田白马中区部分井的裂缝率,结合用生产动态资料判断的暴性水淹井和水淹井的来水方向,指出凡是由裂缝引起暴性水淹的井一般都遵循由低裂缝率到高裂缝率的规律。

旱涝急转条件下土石坝渗流特性分析与安全控制

为分析旱涝急转条件下土石坝的渗流特性,基于非稳定饱和—非饱和渗流理论及其有限元方法,分析了长江中下游某粘土心墙坝在旱涝急转期间不同库水位上升速度下瞬时浸润线、等势线、渗透坡降等渗流要素的变化特性,建立了渗透坡降与库水位上升历时的经验关系,通过库水位上升速度判断坝体渗透安全性能,并计算了渗流安全控制条件下的临界库水位上升速度。结果表明,旱涝急转期间,随着水库水位抬高、上升速度增大,土石坝渗流场呈现规律性变化;利用库水位上升速度评价坝体渗流安全性能,对于旱涝急转条件下坝址区合理分洪调洪措施制定等具有重要意义。

2011年长江中下游旱涝急转成因初步分析

以2011年1～6月长江中下游“旱涝急转”事件为例，研究了长江中下游旱涝急转与大尺度环流和海温异常的关系，初步得到以下引发旱涝急转的原因：（1）中高纬度大气环流出现快速调整，迅速由强冬季风形势调整为两槽一脊环流形势所控制，进而造成长江中下游由受中高纬度系统控制转变为冷暖空气对峙之地；（2）西太平洋副热带高压位置和强度迅速调整，1～5月来自热带地区的水汽输送条件差，长江中下游地区水汽辐合较常年明显偏弱。6月，水汽输送和收支状况发生根本性转变，长江中下游表现为显著的水汽辐合中心，且明显强于常年；（3）6月青藏高原上空存在显著的气旋性异常环流，利于对流活动发展，受其底部异常西风的影响，对流活动频繁地东传至长江中下游地区，增强了梅雨锋的强度，先后引发了5次强降水过程；（4）前期持续的La Nina事件及其变化通过影响Walker环流、西太平洋副热带高压等大气环流系统，为旱涝急转事件的发生提供了有利的背景条件。

注二氧化碳混相驱试井模型及压力分析

基于注二氧化碳混相驱试井分析理论,分析了二氧化碳与原油混相过程中混合物组分的扩散模型和温度、粘度的变化规律,研究了此过程中组分突变与温度突变(粘度突变)对压力的影响,将压力变化分成了求解两区复合试井模型得到的压降和由温度与粘度突变引起的附加压降。通过推导,给出了井底的整体压力响应;利用数值反演方法,计算了考虑组分与粘度变化时,不同流度比下的压力和压力导数。结果表明,组分与粘度变化对压力曲线的影响是明显和复杂的。

海河流域历史水旱序列变化规律研究

对历史时期旱涝灾害的重建及其影响研究是当前探求气候事件发生规律的热点之一,而对周期的计算和对突变点的检测又是探求规律的重要手段。基于海河流域540 a旱涝等级资料,运用谱功率分析、小波分析、指数分析和Mann-Kendall法等方法分别对海河流域水旱发生周期和突变点进行计算分析。结论显示:海河流域水旱灾害在历史上分别存在10 a,23 a,37 a和75 a左右的主导周期;在17至18世纪间,流域经历了旱型-涝型的转变。

冬瓜山千米竖井突水淹井机理分析

冬瓜山千米竖井突水淹井是受多方面因素的影响，根据矿区、井筒水文地质资料，通过井筒究水淹井情况、试排水试验、工作面探水注浆孔以及井筒开挖下揭露的情况，对竖井突水淹井的机理作出了科学的分析。

城市突发水涝灾害预防及恢复能力研究

目前,国内关于城市突发水涝灾害防治能力评价的相关研究较少,还没有形成系统的城市突发水涝灾害防治能力评价体系。为进一步推动城市突发水涝灾害定量化研究,对城市突发水涝灾害预防及恢复能力进行了探索性研究。运用信息化手段应对城市内涝问题,首先对城市突发水涝灾害数据及其特征进行了分析,并进一步构建了城市突发水涝灾害预防及恢复能力评价指标体系和评价模型,为各城市评价突发水涝灾害的预防及恢复能力提供一个初步的理论基础和框架。设计了应用于城市突发水涝灾害的混合大数据分析工具,通过搭建系统测试平台对分析工具进行了初步检验。结果表明,大数据技术的应用可以改善城市突发水涝灾害预防工作的技术与装备支持情况,进而有助于城市突发水涝灾害预防能力的提升。

深部矿井突发水救治系统大功率潜水电泵的运行工况研究

针对我国目前深部矿井突发水救治的实际情况,分析了影响大功率潜水电泵接力排水系统运行工况的主要因素,建立了相应的数学模型,开发了深部矿井抢险救灾接力排水系统运行工况的分析程序.通过实例验证了模型和程序,为合理确定和掌握大功率潜水电泵接力排水系统的运行工况提供了依据,提高了抢险排水的可靠度.

中国南北过渡带短周期旱涝急转及潜在驱动因素分析

本文根据中国南北过渡带32个气象站1960-2018年逐月降水资料,计算短周期旱涝急转指数(short-cycle drought and flood sudden alteration index,SDFAI),采用M-K趋势分析法、R/S分析法、M-K突变检验、滑动T检验研究了该区域5~9月内短周期旱涝急转时空演变特征;分析了典型旱转涝与涝转旱时期大尺度大气环流特征;采用交叉小波变换对SDFAI潜在驱动因素进行了探讨。结果表明:(1)5~6月、6~7月、7~8月、8~9月内旱涝急转均以涝转旱为主,且5~6月和6~7月为旱转涝和涝转旱多发时期;另外各时段年代际旱转涝与涝转旱事件趋势在1990 s出现明显转折,整体呈现“V型”和“倒V型”变化特征。(2)旱涝急转事件在岷江一带、陕南周边地区较为多发;各时段内区域Hurst指数均值分别为0.62、0.62、0.61、0.68,表明过渡带内SDFAI的变化趋势仍会持续至未来一段时期。(3)在典型旱涝急转时期,西太平洋副热带高压与南亚高压涝期“西伸东进,相向而行”,旱期“东退西进,相背而离”,水汽输送条件整体呈现出相反的变化特征。(4)在北极涛动指数(AO)、NINO 3.4区域海温指数(NINO 3.4)、太阳黑子指数(TSNI)、太平洋年代际涛动指数(PDO)4项指数中,TSNI对SDFAI变化的影响最强,主要表现为TSNI超前1/4周期;NINO 3.4和PDO次之,对SDFAI以正向驱动为主;AO对SDFAI变化的影响最小。

应用水化学方法防治矿井突水

本文论述了水化学在探查矿区水文地质条件、分析突水水源、监测突水征兆、预防矿井水灾中的作用,并通过具体实例阐述应用水化学探查和分析矿井水文地质问题的具体方法。

浙江省近534年旱涝发生规律及突变分析

采用1470～1979年五百年旱涝史资料,选取杭州、宁波、金华和温州旱涝等级资料,并把旱涝等级资料延伸到2003年。用小波分析、t检验、低通滤波等方法,对浙江近534年旱涝灾害发生的规律、周期性、阶段性和突变特点进行了分析。结果表明,浙江中等强度的洪涝或干旱平均每3～4年发生一次,大涝或大旱平均每10年一遇;浙江旱涝在不同的时间尺度和层次上30年、50年、70～80年周期振荡最显著,其次为10～20年左右周期振荡;旱涝呈现出3个上升阶段以旱为主和3个下降阶段以涝为主的阶段性气候变化特征;突变分析发现浙江旱涝交替出现3处显著的突变,主要出现在1636、1708、1963年附近,呈现出少雨期—多雨期—少雨期的气候演变特征。

用模糊数学预测煤层底板的突水

本文运用模糊数学综合评判原理,依据地质及开采条件,得出各影响因素对于突水的综合隶属函数图像,并利用贴近度与择近原则进行识别,从而对煤层底板突水的危险性作出预测。并对实例进行了模糊分析,分析结果与实际情况相符。

江西省水稻生长季需水量及旱涝特征分析

水稻是江西省最主要的粮食作物,了解江西省水稻生长季旱涝演变及急转特征,有利于保障水稻生产力制定适当防灾减灾策略。基于1960~2018年江西省77个站点的气象数据,利用标准化降水蒸散发指数(SPEI)和短周期旱涝急转指数(SDFAI),研究水稻生长季旱涝演变及急转特征,并分析水稻需水量与气象因子的变化过程及相关关系。结果表明,早稻期间洪涝事件多发,晚稻期间干旱事件频发,早晚稻生长季SPEI均呈上升趋势,旱涝事件空间上范围广、成片化;4~8月旱涝急转指数呈上升趋势,趋向“旱转涝”,8~10月倾向“涝转旱”,2000年后极端旱涝急转事件发生的频率明显增多;水稻生长季需水量显著减少(P<0.01),主要与平均日照时长显著降低(P<0.01)有关。

长江流域气象旱涝异常急转识别及分析

随着全球气候变暖,气象极端事件,例如干旱与洪涝在未来可能会更加频繁地发生。旱涝事件作为气象灾害事件,在中国造成了长期、大面积的破坏与影响。为了将旱涝事件定位至日尺度时间段,使旱涝急转事件可以精确监测,本文采用日尺度的标准化加权平均降雨(standard weighted average precipitation,SWAP)作为旱涝急转研究指标,并采用游程理论提取指标,得到长江流域连续干旱与洪涝事件,判断其旱涝急转程度,分析其强度和发生频率的未来变化情况。