变化环境下城市暴雨洪涝研究进展

受气候变化和城市化进程的影响,近年城市暴雨洪涝问题频发、广发,暴雨难以精准预报、城市洪灾危害巨大,该问题受到高度重视和广泛关注,业已成为城市防洪减灾领域研究热点。本文以变化环境下的城市暴雨洪涝问题为研究对象,从城市暴雨洪涝模拟仿真、城市暴雨洪涝特征、城市暴雨洪涝形成机理以及城市暴雨洪涝应对管理4个方面对城市暴雨洪涝国内外研究进展进行综述。在此基础上,分析当前针对城市暴雨洪涝研究中存在的一些问题并对未来的研究进行展望,提出了以变化环境下暴雨洪涝特性和应对机制为重点的研究思路,以此,科学认识变化环境下城市暴雨洪涝,提升城市暴雨洪涝快速应对水平,最大限度降低城市暴雨洪涝灾害。     

镇江市降雨场次划分与暴雨特性分析

为划分镇江市降雨场次和分析暴雨特性,基于丹徒站1981—2016年汛期5—10月的逐分钟降雨资料,确定了降雨间隔时间,筛选了暴雨场次,分析了汛期各月暴雨次数和暴雨量的变化特性,解析了不同历时和不同强度暴雨的演变规律。结果表明:镇江市合理的降雨间隔时间为2 h;汛期总暴雨次数呈略微上升的趋势,总暴雨量以每10年43.4 mm的速度增加;汛期暴雨主要集中在6—8月,其暴雨次数占汛期总暴雨次数的73.0%,其暴雨量占汛期总暴雨量的73.5%;7月和8月的暴雨量及其对总降雨的贡献率呈增加趋势,其他月份呈减少趋势,暴雨集中度增强;不同历时的暴雨中,一般暴雨占比最大,特短、短暴雨次数增长趋势显著,且特短暴雨的强度呈增加趋势;不同强度的暴雨中,弱暴雨占比最大,中、强暴雨次数均有不同程度的增长。     

暴雨随历时变化的单标度性质研究

将标度理论应用于暴雨的时间尺度问题，研究了暴雨强度随历时变化的标度性质，并探讨了暴雨公式的理论基础。由标度理论阐述了暴雨标度性质（标度不变性）在时间尺度上的意义，并用重庆北碚站的降雨资料对标度性质进行了验证，结果表明：在一定的时间尺度范围（1－7天）内暴雨强度随历时变化具有标度性质。最后由暴雨随历时变化的标度性质，说明了暴雨公式是暴雨在时间尺度上标度特性的表示。     

清涧河"2002.7"暴雨水沙变化状况分析

2002年7月4～5日，清涧河流域发生了一次突发性高强度特大暴雨，水利水保措施受到了不同程度的破坏，为弄清情况、研究问题、分析原因，对此次暴雨的水沙变化状况进行了调查分析，认为“2002．7”暴雨条件下，水利水保措施暴露出了不少问题，但是其减洪减沙作用是不可否认的；随着淤地坝蓄水拦沙作用逐步衰减，需及时加高加固。     

平远县近49年来暴雨的变化特征

统计了1961~2009年平远县逐日降水资料,分析暴雨的气候变化特征以及气候变暖对暴雨的影响,从中得出:暴雨日的年际变化大,呈0.03d/a的线性增长趋势;暴雨主要集中在汛期,尤其以5、6月份最多;年暴雨日与年雨量之间有较好的正相关性,都呈现双锋型;随着全球气候的变暖,平远暴雨日存在着线性增加趋势,20世纪80年代中期以前年暴雨日的变化与气温存在正相关性,以后则存在反相关性。     

上海近42年暴雨强度及易发时段特征分析

为分析上海市近年暴雨特征，掌握其暴雨发生规律，采用代表站网法，分析1978—2020年上海市实测暴雨强度和暴雨易发时段的特征变化。结果显示，2000年后，总暴雨（含所有级别的暴雨）发生频率、降水量均增多，短历时雨强增强趋势显著；总暴雨在汛期多发，汛前多于汛后，汛期内各级别暴雨8月最易发；非汛期内，暴雨、大暴雨5月易发，特大暴雨10月易发；2000年后，汛期总暴雨发生频率在6月增多最为显著，特大暴雨在8月增多显著；非汛期总暴雨在10月发生频率增幅较大；大暴雨日气象成因中，静止锋雨带占比最多，2000年后，台风本地或外围影响的大暴雨日占比显著增多。     

北京市暴雨分区研究

北京市地形变化较大,暴雨的局地特性明显,给暴雨公式的编制、应用都带来一定的困难。从分析北京市暴雨的分布入手,依据暴雨特性,进行北京市暴雨分区工作。通过分区,可以减小暴雨公式的编制及其应用过程中存在的问题。     

南京地区暴雨变化特性分析

选取南京地区7个雨量站长系列逐时降水资料,分析暴雨时空分布规律与变化特性,并解析暴雨雨型特征。结果表明:南京地区暴雨时空分布不均性显著,市区年暴雨量和暴雨次数多于郊区;不同历时年最大降雨量总体呈现增大趋势,且主城区增加趋势更显著;暴雨以一般暴雨、弱暴雨为主,但容易引起内涝的短历时、高强度的暴雨频次呈现增加趋势,且主城区相对郊区增加趋势更显著;主城区弱暴雨、中暴雨和强暴雨分别具有14年、8年和3年的丰枯变化周期,特短暴雨、短暴雨和一般暴雨也都具有3年左右的丰枯变化周期;雨型(历时12 h暴雨)以容易引起内涝的单峰Ⅲ型雨型为主,加大了城市内涝防治压力。     

暴雨随历时变化的单标度性质研究

将标度理论应用于暴雨的时间尺度问题,研究了暴雨强度随历时变化的标度性质,并探讨了暴雨公式的理论基础.由标度理论阐述了暴雨标度性质(标度不变性)在时间尺度上的意义,并用重庆北碚站的降雨资料对标度性质进行了验证,结果表明在一定的时间尺度范围(1～7天)内暴雨强度随历时变化具有单标度性质.最后由暴雨随历时变化的标度性质,说明了暴雨公式是暴雨在时间尺度上标度特性的表示.     

“8.16”浑河大伙房水库以上暴雨洪水分析

2013年8月15日至17日,辽宁省浑河大伙房水库以上区域发生特大暴雨洪水,导致重大水灾损失。文章主要分析了2013年"8.16"暴雨洪水特性,并分别从暴雨成因、暴雨的时间、空间分布以及洪水特性等方面进行了阐述。     

滃江流域“94.6”“10.5”暴雨洪水对比分析

2010年北江支流滃江遭遇1964年以来最大洪水,通过＂94.6＂＂10.5＂暴雨洪水对比,分析了滃江流域暴雨洪水的特性、演变规律及变化特点,对有效监控暴雨洪水、正确指挥防汛、提高对该地区暴雨洪水规律和形成机制的认识,对防洪减灾具有一定的参考价值。     

辉发河水系水文特性分析

辉发河水系是第二松花江第一大支流,文章对水系内干流和支流主要控制站的历史资料水文特性进行了总结,通过分析计算水系内降雨、径流的年际变化,暴雨洪水、冰清及水质情况,展示了流域水系内的水文特性变化。     

铁岭“1995.07”“2005.08”暴雨洪水对比分析

通过"1995.07"、"2005.08"暴雨洪水对比,分析了铁岭东部山区暴雨洪水的特性、演变规律及变化特点,对有效地监控暴雨洪水、正确地指挥防汛、提高对该地区暴雨洪水规律和形成机制的认识及防洪减灾具有一定的参考价值.     

寇河“2013.816”暴雨洪水分析

本文分析了铁岭地区寇河流域暴雨洪水的特性及演变规律和变化特点,对有效地监视暴雨洪水,正确地指挥防汛,提高对该地区暴雨洪水规律和形成机制的认识,对防洪减灾具有十分重要的作用。     

锦州地区"98·8"暴雨洪水分析

1998年8月全区降一场暴雨(简称"98·8"暴雨),本文针对暴雨洪水的特性从成因、雨强、时程分配、重现期等方面进行了分析.对于掌握该地区暴雨、洪水形成条件和变化规划、洪水预报、防汛抗洪等是十分有益的.     

史灌河“04”暴雨洪水调查分析

2004年8月13～15日,受14号台风低压和弱冷空气共同影响,史灌河流域上游局部发生了特大暴雨,最大3日降雨量579.3mm。罕见的暴雨引发了严重的山洪、山体滑坡、泥石流及洪涝灾害,使史灌河控制站蒋家集水文站的洪水规律及特性发生了变化。调查分析了该次暴雨、洪水的成因和特性,有助于进一步掌握和了解该流域暴雨、洪水形成条件和变化规律,为防御山洪及其引发的流域突发性洪水提供依据。     

滃江流域“1994．6”与“2010．5”暴雨洪水对比分析

2010年北江支流渝江遭遇1964年以来最大洪水,通过“1994．6”与“2010．5”暴雨洪水对比,分析了渝江流域暴雨洪水的特性、演变规律及变化特点,对有效地监控暴雨洪水、正确地指挥防汛、提高对该地区暴雨洪水规律和形成机制的认识,对防洪减灾具有一定的参考价值。     

三峡水库典型暴雨过程径流泥沙来源组成变化分析北大核心CSCD

近年来,受上游干支流水库拦沙、降雨变化和水土保持等因素的影响,三峡入库泥沙锐减,支流来沙占比增大且局地暴雨集中输沙等新现象逐步显现。基于长时间序列资料,分析了近40年来10场典型暴雨过程中径流和泥沙的来源,分析结果表明,长江上游主降雨带常位于嘉陵江、岷江和沱江流域,暴雨洪水的主要产流产沙区与主要降雨区基本一致。典型暴雨期间三峡入库径流地区组成变化不大,主要来自于金沙江、岷江和嘉陵江。在溪洛渡和向家坝水库建成前,三峡入库泥沙以金沙江流域占比最大,在溪洛渡和向家坝水库蓄水运用后,在场次暴雨中金沙江向家坝站输沙总量的占比不足1%,岷江、沱江和嘉陵江的占比显著增大。     

云南省临沧市暴雨特性分析

根据云南省临沧市9个代表站及84个雨量站的实测资料,对市内暴雨的天气系统、暴雨时空分布等特性进行了分析,结果表明：临沧市单点暴雨突出,暴雨时空分布不均匀,暴雨的季节性强(主要集中在每年的5~10月),局部地区暴雨发生频次较高,极易形成局部灾害。对临沧市暴雨的季节性、空间分布、年际变化以及暴雨的集中程度的分析过程进行了简单阐述。     

广东省汛期暴雨特征分析

利用1961—2010年广东省23个站的逐日降水量资料、NCEP平均高度场资料和水汽通量场资料,分析了广东省汛期暴雨的时空分布特征及主要影响系统,结果表明：广东省汛期降雨量有清远、阳江、海丰3个高值中心,前后汛期的暴雨日数分布也体现了3个高值中心的特征;广东大部地区的汛期暴雨日数总体趋势是逐年增加的,只有111．5°E—113°E附近的区域是逐年减少的,前汛期广东大部地区的暴雨日数线性趋势是减少的,后汛期广东大部地区暴雨日数是线性增加的。导致广东地区汛期暴雨量异常的主要原因是距平风场的性质和水汽输送渠道的异常变化。