南京市短历时设计暴雨雨型研究

设计暴雨的确定是城市管网系统排水能力规划设计的重要基础。以南京市中心城区为研究区,首先应用暴雨强度公式分别计算历时60 min和120 min的不同重现期设计暴雨量,再基于1982-2015年降水资料利用年最大法选取得到年最大降雨序列,并计算综合雨峰系数,最后应用PilgrimCordery雨型和芝加哥雨型推求南京市中心城区历时60 min和120 min的设计暴雨过程,并对峰值大小、雨峰位置、雨峰出现时累计暴雨量进行对比分析。结果表明:历时60 min和历时120 min设计暴雨的雨峰分别处于整场降雨过程的1/2时间和前1/3时间;两种方法得到的雨峰值大小相当; PilgrimCordery雨型法计算的雨峰出现时累计暴雨量大于芝加哥雨型法;短历时设计暴雨雨型推荐选用芝加哥雨型。研究成果可为南京市中心城区地面积水风险评估与排水管网系统的规划和建设提供参考。     

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。     

基于WRF的郑州市暴雨中心最大时降雨过程模拟分析

为探究WRF模式对郑州市暴雨中心雨量最大时降雨过程的模拟能力,选用该模式常用的5种微物理过程方案,模拟郑州市2011-2018年发生的14场短时暴雨,结合时空分布、雨型、雨峰和降雨集中度等降雨特征进行分析。结果表明：WRF模式可以模拟出对应场次的降雨,但雨区位置有所偏移;60%以上场次降雨过程时间偏差在180 min内;模式对累积雨量模拟较好,模拟的降雨过程与实际过程相关性较高,但对过程雨量的模拟有所欠缺;采用模糊识别法分析雨型发现,WRF模式对郑州市单峰雨型模拟较好,对均匀类雨型模拟较差;WRF模式对单峰类雨型模拟时,其雨峰偏差基本控制在±30%内;13场降雨模拟结果的降雨集中度与实测结果基本相同。WRF模式总体模拟结果较为理想,可为郑州市短时暴雨研究提供数值方法的支撑。     

基于非对称极值Copula的设计暴雨过程线分析

以曹江流域1967—2013年历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Archimedean Gumbel-Hougaard极值Copula构建3个时段雨量联合分布的典型台风暴雨过程线。主要结论如下:①采用3个历时雨量联合分布推求的曹江流域设计暴雨值大于2个时段联合分布和单一时段设计暴雨值,同频率放大的设计暴雨过程线,整体效果相对最优,为设计雨型的研究提供了新思路与方法;②按24 h最大雨量选取的主峰靠后的多峰暴雨过程危险率最大,构建的典型设计暴雨过程线最具代表性;③以三时段雨量组合的"或"联合重现期作为流域的设计标准适用于应对此流域雨洪风险。     

考虑降雨空间分布的城市内涝对模式雨型响应特征分析

短历时暴雨是形成城市内涝的主要原因,其雨型对内涝致灾影响显著。以陕西省西咸新区沣西新城为研究区域,基于模式雨型设计了具有不同集中度的典型暴雨过程,并考虑了降雨空间分布的不均匀性,应用城市雨洪模型(GAST-SWMM耦合模型)对7种模式雨型在不同重现期下的致涝特征进行模拟分析。结果表明：(1)单峰雨型比双峰雨型具有更强的致涝性,雨峰为中后峰的单峰雨型致涝性更强,雨峰为中峰的单峰雨型在小于50 a重现期下淹没量最大,而在大于50 a重现期下雨峰为后峰的单峰雨型淹没量最大,100 a重现期下其淹没量较雨型Ⅳ增大6.58%;(2)双峰雨型中雨型Ⅴ的致涝性最强,在100 a重现期时,其淹没量较雨型靠前的单峰雨型增加1 912.42 m³;在大于20 a重现期时,雨型Ⅴ在中风险区的积水面积较雨峰靠前的单峰雨型增大1.81%～2.29%;(3)各雨型在高风险区的积水面积峰现时间随重现期的变化而不同,雨型Ⅵ的峰现时间始终在降雨结束时出现,雨型Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ的峰现时间随着重现期增大而提前;雨型Ⅰ、Ⅲ的峰现时间在小于20 a重现期时随着重现期增大,分别从105 min延后至120 m...     

宿迁城区降雨规律分析与应用

本文根据宿迁城区短历时降雨实测资料和江苏省长历时水利24h暴雨雨型对KC法雨型进行验证,成果验证了宿迁城区长、短历时降雨类型均可利用KC进行概括。     

天津市设计暴雨雨型的演变

利用天津市1951—2004年54年逐分钟的暴雨资料,采用Huff雨型法研究了天津市设计暴雨雨型及其年代变化。结果表明,天津市的暴雨雨峰大部分出现在降雨历时的第一和第二的四分之一时段内;对比前后27年数据得到的设计暴雨雨型,发现近年来暴雨出现了雨峰提前、雨峰峰值升高等现象,受此影响,暴雨径流出现了洪峰提前、径流总量升高的现象;即使设计暴雨在总量上没有变化,其降雨过程和雨型对防洪排涝和年径流总量控制的效果也会有相当大的影响。因此设计雨型的研究和设计暴雨一样都应当时常更新,并在工程设计中考虑降雨过程和设计雨型的变化可能带来的影响和水文效应。     

不同暴雨情景下的城市内涝响应特征分析

针对近年来频发的城市暴雨内涝灾害问题,以广州长湴地区为例,构建了基于SWMM和LISFLOOD-FP的内涝耦合模型,结合历史暴雨事件提出一种新的短历时暴雨过程设计方法,在此基础上设计了114种暴雨情景,探讨了不同暴雨雨型和集中度条件下的城市内涝响应特征。结果表明：单峰雨型下的溢流和淹没情况比双峰和均匀型要高;在单峰雨型中,峰后型暴雨的溢流峰值最高,峰中和峰后型暴雨的溢流总量较大,峰后型暴雨导致的整体淹没情况较严重;重现期小于50 a时芝加哥型(r=0.7)暴雨导致的淹没情况最严重,而重现期大于50 a时单峰Ⅱ型(峰后型)暴雨的淹没情况最严重;重现期为100 a时单峰Ⅱ型的淹没范围及水深比芝加哥型(r=0.7)暴雨分别高8%和64%;暴雨集中度每上升一个等级,溢流及淹没情况明显加重;目前常用的芝加哥雨型在一定情况下存在低估内涝的风险,建议在内涝分析时进一步考虑更危险的雨型以及暴雨的集中度。     

降雨雨型对城市内涝的影响

为探究降雨雨型对城市内涝特征的影响,基于MIKE FLOOD平台,以郑州市金水区南部为研究区域,对不同重现期及3种单双峰雨型的设计降雨进行内涝过程场景推演,并对淹没量、淹没范围及淹没深度等量值进行对比分析。结果表明:在相同降雨历时及重现期下,相比于单峰型降雨,双峰型降雨具有更高的内涝风险等级;针对单峰型降雨,当重现期低于20a时,降雨雨峰越靠前产生的淹没情况越严重,当重现期高于20a时,降雨雨峰越靠后产生的淹没情况越严重;随着重现期的增加,单峰型和双峰型降雨所导致的内涝风险之间的差异在不断减小。     

变化环境下北京市长历时暴雨雨型延长分析

随着城市化进程的加快,城市下垫面及气候发生了巨大的变化,导致了极端降雨事件频繁发生.为此,新形势下研究长历时暴雨雨型,掌握城市长历时暴雨时程分配过程,对如何应对极端降雨事件发生有重要意义.以北京市为例,选取代表站北京观象台站(1941-2014)74年实测降雨资料,采用同频率分析法,对北京市24 h长历时暴雨时程分配过程进行延长分析,推求适应北京市实际情况的暴雨雨型.结果表明:推求后的设计暴雨雨型呈现出上升-下降-上升-下降波动趋势,由双峰组成,发生时间分别为第265tmin和第1 010 min.     

基于产汇流理论的设计洪水推理公式方法改进

北京水科院推理公式法的建立、发展及成功应用,是我国水文科学的重要成就之一。水科院法是推理公式的优化,该方法考虑了暴雨时程的变化,在净雨分析时引入产流历时的概念,采用暴雨及平均损失强度进行洪水计算。近年来,实践验证及综合分析表明,水科院法采用的关键参数平均损失强度概化设定存在不确定性。损失强度概化设定实质是设计暴雨推求净雨过程中的扣损问题,而净雨计算可依靠目前较成熟的产汇流理论。利用降雨径流相关法,可推算出最大汇流历时的净雨量,也可计算净雨过程,得到净雨过程与断面出口洪水的对应关系,以避免损失强度概化设定的不确定性,使洪水计算结果接近实际,从而完善了推理公式法。     

平均洪峰流量叠加法在水库下游河段防洪设计中的应用

设计洪水是水文分析计算的一项重要内容,也是水利工程设计中一项重要指标,水库调节下的下游河道设计洪水计算方法与天然河流有着很大的区别,其洪水的峰、量及过程都发生改变,不能用任何已知的频率曲线线型来适配,从而达到外延的目的,本文将引用平均值的概念,对水库坝址上、下游断面的洪峰流量均值化处理,使多年平均洪峰流量能在设计河段相互转化,解决设计洪水计算所必要的统计参数——平均洪峰流量。     

JDZ-1型雨量数据采集仪在雨量测验上的应用

雨量数据采集仪的使用，既提高了雨量数据采集和传输速度，又减轻了测验和整编工作人员的工作强度，是水文现代化的一个显著标志，在我省具有应用推广价值。     

Trade‐Offs in Seed Dispersal Strategies Across Riparian Trees: The How Matters as Much as the When

Riparian Salicaceae are prolific producers of short‐lived seeds that require very restrictive hydro‐geomorphic conditions for establishment. It is generally assumed that if floods are able to create nursery sites timed with seed dispersal, recruitment will occur. Other spatial and temporal seed dispersal patterns besides the dispersal period have historically received little attention. However, seed dispersal patterns can be highly variable between regions, species and over the years. In this paper, we report the seed dispersal patterns of three dominant riparian Salicaceae trees in Europe: Populus alba, P. nigra and Salix alba to suggest possible trade‐offs between seed dispersal patterns, germinability, longevity and establishment. Seed rain of the three species was monitored in 33 glue‐coated traps for three months yearly from 2006 to 2008 in an 8‐km stretch of the Middle Ebro River (N Spain), which has a pluvio‐nival regime. P. alba dispersed seeds earlier during a shorter time period and with a fewer number of seed release pulses compared with P. nigra, and especially with S. alba. With overlapping seed dispersal periods, the two latter species occupy similar landform units but rarely compete with P. alba, usually at higher elevations, as shown in a previous study in the same study area. The three species had very high germinability immediately after release (>90%), but longevity in S. alba was eight times shorter than that of its two Populus counterparts. We suggest that S. alba has compensated its lower seed quality with a more spaced seed release in several pulses of similar magnitude. With similar seed dispersal patterns and germinability but a higher longevity, P. nigra had a much higher density of individuals than S. alba in the recruitment zones of the study area. We hope that our results may inform river managers about how to optimize river flows to promote sexual regeneration of these species. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

流域雨洪资源利用评价及利用模式研究

从城市和流域点面结合的途径,系统研究了流域雨洪资源利用的若干关键技术问题,重点对雨水、洪水资源利用评价和利用模式进行了研究。在城市雨水资源利用方面,以北京市城区为研究对象,结合不同时期下垫面变化．分析了城市化进程的水文效应及其降雨径流水质特征,定量评价了北京规划市区雨水资源可利用量。在流域洪水资源利用研究方面．以海河流域为研究对象,辨析了流域洪水资源利用量、可利用量、利用潜力等指标的概念和内涵．建立了相应计算模型,定量评价了全流域及二级区的洪水资源利用现状和利用潜力,同时提出了流域层面的洪水资源利用模式。     

城市雨水利用量的研究

目前全世界很多国家在积极地实施雨水利用工程,力求充分利用水资源修复城市生态环境,解决城市雨洪问题。在城市雨水利用量研究的基础上,提出了城市雨水利用量的最大潜力值、参考值和雨水利用程度的定义及计算方法,并通过具体工程案例对这些概念进行了案例研究。     

三峡水库库区沙峰输移特性研究

近年来,三峡水库入库泥沙大幅减少,水库泥沙淤积大为减轻。受局部暴雨影响,入库泥沙主要集中在典型洪水期间,为水库的沙峰调度提供了有利条件。三峡水库在2012年和2013年汛期成功实施了沙峰调度,取得了较好的排沙减淤效果。利用实测资料分析和数值模拟等方法,对库区沙峰的输移特性和衰减规律进行了系统分析与研究。结果表明:三峡水库蓄水后,库水位抬高,库区水流流速减慢,沙峰输移时间较蓄水前大幅增加;库区沙峰衰减主要与河段长度、流量和泥沙颗粒有关。研究结果可为进一步掌握更精准的沙峰调度时机、制订更科学合理的沙峰排沙调度方案提供技术支撑。     

上栗县“2014.5.25特大暴雨”与 “2008.5.28特大暴雨”影响对比分析

上栗县2008~2014年相隔6年发生两次历史罕见的特大暴雨,2014年特大暴雨比2008年特大暴雨小58.4mm,而栗水河洪峰水位反而高0.23m,受灾群众之多和受灾程度之重也远超出上次。本文通过实地沿河调查、测量洪痕、降雨洪水分析计算对两次特大暴雨进行影响对比分析。