黑惠江流域短历时雨量特性分析

暴雨是水文循环中的活跃因子,其突发性强,分析暴雨分布规律及参数可为暴雨预报、灾害预报提供背景资料。通过黑惠江流域内9个自记雨量站资料,对10 min、60 min、6 h、12 h、24 h、3 d不同时段的6个最大点雨量的统计计算,在分析每个时段的多年平均时段最大雨量和变差系数的基础上,总结出不同时段点雨量参数的地区分布、出现时间。对黑惠江流域的洪水预报起到重要的作用,同时对苍山水土流失治理、洱海水资源保护具有重要意义。     

长江流域典型城市暴雨雨型特征分析

长江流域是我国洪涝灾害频繁出现的地区之一,对长江流域暴雨雨型特征演变的研究,可以为流域内城市防洪排涝提供科学依据。利用1970—2020年间长江流域11个典型城市站点的逐小时降雨观测资料,筛选场次暴雨后利用累计雨量历时曲线和模糊识别法识别暴雨雨型,采用Mann-Kendall方法对单峰型暴雨雨峰系数和占比进行趋势检测,并对不同历时暴雨分组后进行雨峰特征分析。结果表明:①长江流域典型城市中的单峰型暴雨出现频次占85%,平均型和双峰型出现较少;单峰型暴雨的前期集中型最多,占50%,中期集中型和后期集中型次之。②短历时(1~6 h)暴雨的雨峰占比达到70%,长历时(13~24 h)和超长历时(24 h以上)的雨峰占比分别只有28%和17%。最大小时雨强主导了短历时暴雨的特征,对长历时暴雨来说,降雨的持续性是总雨量变化的主要因素。③从上游到下游,暴雨的雨峰系数逐渐增大,峰现时间逐渐向后推移,长历时和超长历时暴雨尤为显著。     

基于Copula函数的设计暴雨雨型研究

城市原有排水防涝系统设计标准偏低会导致洪涝灾害频率升高。设计暴雨雨型是制定排水防涝系统设计标准的重要依据和前提,对城市建设和洪涝治理至关重要。采用同频率法、SCS法、暴雨衰减指数法和概率密度函数(PDF)法对宿迁市设计暴雨雨型进行研究,基于Copula函数的风险联合概率模型对4种雨型结果进行对比分析。研究结果表明:同频率法和暴雨衰减指数法的设计雨型相似,风险率相近;SCS法的雨峰偏大,风险率较小,但其最大6 h时段的降雨不集中;PDF法的雨峰与同频率法一样,但其最大3和6 h雨量较为集中,风险率最小。本次的研究方法和结果可以对设计雨型的方法和对比提供新思路和参考。     

镇江市中长历时设计暴雨计算

基于丹徒站1981—2016年长系列实测降雨资料,采用Mann-Kendall检验分析了3 h、6 h、12 h、24 h共4种中长历时的年最大降水量的变化趋势,采用模糊识别法识别了4种历时暴雨的雨型特征,并基于优选得到的分布函数计算不同历时、不同重现期的设计面雨量;依据5场典型场次暴雨,分别应用同频率法和P&C(Pilgrim & Cordery)法推求相应的设计暴雨过程并进行了对比分析。结果表明:4种历时的年最大降水量虽均呈现不同程度的增加趋势,但仅6 h和12 h的年最大降水量通过了90%的显著性检验;4种历时暴雨的雨型均以雨峰偏前的单峰型为主;P-Ⅲ型分布函数在降雨频率分析中拟合最优;与P&C法相比,同频率法推求得到的设计暴雨过程峰值更大,有利于保障防洪安全。     

暴雨事件中两变量联合分布研究

暴雨是包括年最大日雨量、降雨历时和相应的时段雨量等多个相关变量的水文事件.通过Copula函数分别构建年最大日雨量与时段雨量及降雨历时与时段雨量的联合分布.其中,年最大日雨量和时段雨量的边缘分布均为P-Ⅲ型分布,降雨历时的边缘分布服从指数分布.结果表明,年最大日雨量与时段雨量联合观测值的理论分布和经验频率拟合较好,降雨历时与时段雨量联合观测值的理论分布和经验频率也基本相符.在年最大日雨量、降雨历时及时段雨量的边缘分布和理论分布的基础上,推求两变量的联合概率分布及条件分布概率,然后推求相应的重现期.     

太湖流域设计暴雨的时空分布计算

利用太湖流域1951-2010年的雨量资料,从平均暴雨日数和最大30 d雨量两个方面,分析流域暴雨时空分布特性。太湖流域多年平均暴雨日数、多年平均最大30 d雨量在时间分布上都呈增加趋势但不显著,在空间分布上山丘区均大于平原区。通过对流域和分区时段雨量的重现期进行统计分析,提出两种可能的流域设计暴雨空间组合方案及反映太湖流域暴雨特点的设计暴雨时空分布计算方法,结果表明本文提出的针对太湖暴雨特点设计的暴雨空间组合方案及计算方法合理。     

基子联合分布的设计暴雨方法

利用 Gumbel-Hougaard Copula函数构建边缘分布均为PIII型分布的年最大日雨量与年最大七日雨量之问的联合分布.以隔河岩43年降雨资料为例进行分析,结果表明,年最大日雨量与年最大七日雨量联合观测值的理论分布和经验频率拟合较好.在年最大日雨量和年最大七日雨量的边缘分布和理论分布的基础上,推求两变量的联合分布、联合重现期,并基于联合分布推求设计暴雨值,以更加准确地根据设计条件推求设计暴雨过程.     

佳芦河流域“7·27”暴雨洪水浅析

以佳芦河流域2012年"7.27"暴雨洪水为例,采用场次暴雨洪水资料,分别统计流域面平均雨量、暴雨中心最大2 h雨量、大于50 mm以上降雨笼罩面积、次洪洪量、次洪输沙量等指标,分析暴雨洪水输沙关系。结果表明:该次暴雨中心雨量和最大2 h雨量最大,面雨量是该地区1971年以来的最大值;与历史洪水相比,相似的降雨量综合因子产生的次洪洪量和次洪沙量具有明显的减少趋势,下垫面削峰作用显著,水土保持成效明显。     

钦江暴雨洪水特征及简易洪峰水位预报模式

分析钦江流域暴雨和洪水特征，以及短历时暴雨、场次流域平均雨量与钦州洪峰水位的关系。对时段雨量和场次雨量进行分析筛选，其中以６ｈ最大时段暴雨量与洪峰水位的关系最优；场次雨量与峰现时间的关系较为密切。编制了以 ６ ｈ流域平均最大雨量预报钦州洪峰水位的简易预报模式，以及用场次流域平均雨量预报洪峰峰现时问的简易预报模式，并对该预报模式进行评价，为应用计算机预报钦州洪峰水位及峰现时间提供了一定的依据。     

基于水位流量反推法推求山洪灾害预警指标

以辽宁省锦州市水文资料为基础,综合考虑防灾对象上游集雨面积大小、降雨强度、雨型分布及其地形地貌、植被、土壤含水量等因素的影响,基于水位流量反推法推求小流域的临界雨量。以太和区4个典型小流域为例,以1h、 2h、 3h、 6h和24h为预警时段,得出4个流域的临界雨量分别为41-284mm、 71-300mm、33-210mm、 36-113mm。经过综合分析确定各流域山洪预警指标,其成果可为太和区小流域山洪预警系统建设提供理论和技术支持。     

山西省设计暴雨雨型分析

根据山西省气候特点,将全省分为4个暴雨分区。无资料地区多利用设计暴雨计算设计洪水,在推求设计洪水过程线时要用到设计暴雨的雨型。本文简述了设计暴雨日雨型及时雨型的分析方法,利用这些方法分别对每个暴雨分区进行分析,综合得出了各分区的设计日雨型和时雨型,并且还针对工程控制面积小、汇流历时不足1h的流域,构造出了派生雨型,使小流域利用设计暴雨推求设计洪水过程线所需的设计暴雨雨型更加完善。     

中小流域设计雨型问题的探讨

短缺实测流量资料的中小流域(F<1000km~2) 设计洪水多据设计暴雨推算,传统的做法假定设计暴雨与设计洪水同频率,并设流域为集总输入系统,即降雨空间分布均匀,下垫面条件一致。我国中小流域设计暴雨推求方法是逐步完善的,近年来在时深、面深关系方面又有很大提高,但设计雨型推求方法从六十年代初期沿用至今未作进一步探讨。现行设计雨型推求方法是在一个暴雨一致区内选取一定量级以上的单站实测大暴雨,按雨峰出现规律综合出该区设计降雨时程分配,以同频率的各时段面雨量按长包短控制予以推算。     

基于降雨时空不确定性的山洪灾害三级预警模式

为提高山洪灾害预警精度,以栾川流域为例,根据基尼系数和峰值雨强位置系数,概化包括偏前均匀型、偏后集中型等9种特征雨型,并通过总雨量重现期和峰值雨强条件概率,确定各种雨型的峰量关系,设置降雨重心从上游到下游偏移的5种降雨空间分布情景。在此基础上,探讨降雨时空分布不确定性对临界雨量的影响,建立临界雨量数据集,构建三级临界雨量预警模式,并通过4场雨洪资料对该预警模式进行检验。结果表明：当前期影响雨量为0.2Wm(Wm为流域最大蓄水量)、降雨重心在中游时,偏前均匀雨型比偏后均匀雨型24 h临界雨量大17.52%~23.87%,偏后均匀雨型和偏后集中雨型的临界雨量范围相差5.19%~6.53%;前期影响雨量为0.5Wm时,情景1（降雨重心在上游）对应的12 h临界雨量比情景5（降雨重心在下游）大31.61%~48.94%,流域降雨时空分布对山洪灾害预警影响显著。因此,所构建的考虑降雨时空不确定性的三级预警模式运行结果合理可靠,可为其他中小流域的山洪预警提供技术参考。     

暴雨山洪设计临界雨量不确定性研究——以湖南省涔水南支流域为例

介绍了山洪预警临界雨量计算的基本思路与分析方法,基于《湖南省暴雨洪水查算手册》等资料,以湖南省涔水南支流域为例,充分考虑流域土壤含水量和暴雨雨型因素,运用水文模拟方法,对该流域3个预警地点暴雨引发山洪的设计临界雨量进行了分析计算,探讨设计了临界雨量与流域土壤含水量和暴雨雨型之间的响应关系。研究表明,流域土壤含水量和暴雨雨型对山洪设计临界雨量估算影响巨大,不同设计状态导致临界雨量阈值变化范围很大,不确定性非常明显,增大了山洪识别及预警发布决策的难度。获取流域适时降雨信息,滚动计算临界雨量,尽量避免和减少因流域土壤含水量和暴雨雨型导致的不确定性,是增强山洪预警可操作性、提高山洪预警准确性的重要方向。     

佳芦河流域“7·27”暴雨洪水浅析

以佳芦河流域2012年“7·27”暴雨洪水为例,采用场次暴雨洪水资料,分别统计流域面平均雨量、暴雨中心最大2h雨量、大于50 mm以上降雨笼罩面积、次洪洪量、次洪输沙量等指标,分析暴雨洪水输沙关系.结果表明:该次暴雨中心雨量和最大2h雨量最大,面雨量是该地区1971年以来的最大值;与历史洪水相比,相似的降雨量综合因子产生的次洪洪量和次洪沙量具有明显的减少趋势,下垫面削峰作用显著,水土保持成效明显.     

平原地区小流域洪水过程线推求

正一、流域概况八里庄湖位于泉河流域,湖区所在位置为淮北平原的泉河洼地,属临泉县城规划城区范围内,用地类型主要为公园绿地,汇水河道为张台大沟。来水流域面积7.1km~2,湖区水面0.55km~2,总库容288.6万m~3。二、设计洪水由于缺少实测径流资料,且本区为小流域,设计拟采用实测暴雨资料,设计暴雨日程、时程分配参照《安徽省水文手册》(1975年)中最大24h暴雨时程分配分析成果,以此计算设计暴雨;采用推理公式,推求设计洪水过程线(概化三角形过程线)。     

1960-2013年新丰江水库流域持续性暴雨的气候变化趋势

选择和平、连平、新丰、龙门和坝址下游附近的河源气象站作为代表站,统计1960—2013年共54 a逐日降水资料得出：1期间共出现35个全流域性持续暴雨时段,35个持续性暴雨时段大部分集中在汛期（4~9月）内,其中23个在前汛期（4~6月）内,占65.7%;26月份是新丰江水库流域持续性暴雨时段个数最多的月份,占总个数的37.1%,其持续性暴雨时段的日最大雨量基本在130 mm以上;3最大日雨量与持续性暴雨时段内各站的平均累积雨量存在显著的相关关系（N=35,R=0.85,P=0.01）,平均累积雨量较大的持续性暴雨时段也主要集中在6月;4持续性暴雨的持续天数以2~3 d为主,最长为8 d。     

基于中国山洪水文模型的动态临界雨量研究及应用

以中国山洪水文模型为基础,综合考虑前期影响雨量、累积雨量、降雨强度及雨型分布、地形地貌等因素的影响,提出了基于分布式水文模型的小流域动态临界雨量预警指标分析方法。以四川省不同水文分区3个典型小流域(赶场、西宁和新生流域)为例,评估了该指标用于小流域山洪预警的精度。研究表明:(1)中国山洪水文模型在研究区内具有较好的适用性,3个小流域率定期和验证期的山洪模拟合格率均在90%以上;(2)以1h、3h和6h为预警时段,赶场、西宁和新生流域的临界雨量分别为20～250mm、12～160mm、6～140mm;(3)不同预警时段下,3个小流域山洪预警的合格率达到80%以上。研究成果可为小流域山洪预警提供理论支持和技术支撑。     

钦江暴雨柒水特性及简易洪峰水位预报模式

分析钦江流域暴雨和洪水特征，以及短历时暴雨，场次流域平均雨量与钦州洪峰水位的关系。对时段雨量和场次雨量进行分析筛选，其中以６ｈ最大时段暴雨量与洪峰水位的关系较为密切。     

南京市暴雨地表产流模型研究

选择适当的暴雨时程分析方法—Keifer和Chu雨型,对暴雨公式计算出的雨量进行时程分配,然后根据时程分析后的暴雨过程线,基于改进后的不透水区、透水区和混合区的暴雨扣损方法,建立了城市化后的城市地表产流模型。最后利用南京市典型暴雨过程对模型进行验证,得到南京市地表净雨过程线。