长江径流量特性及其重要意义的研究

长江的年平均径流量与径流深度分别为9.519 ×10^(11)m^3与526.4mm.其径流量有五个特性:(1)径流量居全国河流之首,占全国总径流量的35.1%,也是流入中国海径流量总量的55.2%.(2)径流量与降水量的关系密切,两者相关系数高达0.99.(3)年际流分配均匀;流量变化幅度在全国不同气候带的大河中属最小.(4)中游的年平均径流量与径流深度均居全流域的首位.但全流域径流分布较为均匀.(5)中下游干流的水面比降与洪水传播速度均大于上游.这些特性,对于长江的洪水成因与预报的研究和水利资源的开发与利用,均具有重要的意义.

气象水文耦合的三峡水库入库水量预报研究

如何将水文气象紧密耦合，将未来5～7d多方案的降水预报结果转化为入库水量预报，对于三峡水库优化调度具有重要意义。利用长江上游6大分区2000～2006年所有洪水样本的日面降雨量资料和7个控制站点的日径流观测资料为分析样本，分析和评价了3种方案的适用性。结果表明：建立的场次降雨（P）＋前期雨量（Pa）至场洪径流深（尺）关系（方案1）尽管相关置信度很高，但预报精度较差。建立的单日Pa＋P至单日径流深（R）关系（方案2）相关关系可靠，但在逐日尺度上误差较大。通过单日Pa＋P至单日径流深（R）关系滚动计算（方案3）具有较高的精度。2007～2008年场次洪水资料的独立检验表明，第3种方案能够满足系统对产水量预报的要求。通过将气象水文水量预报系统内方案3与多方案的降水预报结果耦合，能够直接为预报员提供未来5～7d不同降水预报方案下的入库水号。该系统目前已经授入运行。

基于城市内涝点的防洪排涝模式研究

通过分析洪涝灾害成灾特点,针对我国的《防洪标准》(GB 50201—94)和最新修订的《室外排水设计规范》(2014年修订版)等规范性文件存在的问题,提出对内涝点重点防洪排涝的理念。在此理念的基础上,建立了暴雨强度与内涝点淹没水深关系的模型。以太原理工大学迎西校区为试验区域,以太原市两次典型降雨过程为例,计算试验区域的产汇流量,并根据该区域出水口容积特性曲线,发现模型计算内涝点积水深度与当日实测积水深度相吻合,由此验证了模型的合理性,使由降雨量来推断城市淹没损失大小成为可能。

基于元胞自动机的城市雨洪模型研究

为了对城市暴雨洪水进行快速响应,基于元胞自动机构建城市暴雨洪水模型,以期在发生暴雨事件时能够快速模拟洪水演进过程。设置符合城市复杂下垫面特征的产汇流规则,充分考虑各种产流因素以及特殊情况下的解决方案。以济南市主城区为研究区域进行案例分析,结果表明:元胞自动机对大区域洪水模拟除本身具有快速计算的优点外,也能得出可靠的结果,计算得到的淹没水深与实测数据大致吻合。与传统基于数学物理方程的模型相比,元胞自动机模型对数据需求较低,表现形式直观,能够很好的应用于城市洪涝演化模拟中。