分布式水文模型在山洪雨量预警指标确定中的应用

鉴于小流域山洪具有突发性,预警指标确定难度较大。以庙下溪小流域为例,提出基于HEC-HMS分布式水文模型的小流域设计洪水计算方法,并运用水位流量反推综合确定山洪雨量预警指标。结果表明,该方法的设计洪水计算结果与浙江省推理公式、瞬时单位线计算结果相差不大,与实际的山洪灾害降雨资料也较吻合,可见其确定的雨量预警指标基本合理,HEC-HMS模型在山洪雨量预警指标确定中具有可行性。     

分布式水文模型在山洪雨量预警指标确定中的应用

鉴于小流域山洪具有突发性,预警指标确定难度较大。以庙下溪小流域为例,提出基于HEC HMS分布式水文模型的小流域设计洪水计算方法,并运用水位流量反推综合确定山洪雨量预警指标。结果表明,该方法的设计洪水计算结果与浙江省推理公式、瞬时单位线计算结果相差不大,与实际的山洪灾害降雨资料也较吻合,可见其确定的雨量预警指标基本合理, HEC HMS模型在山洪雨量预警指标确定中具有可行性。     

基于成灾信息的山洪灾害临界雨量综合检验复核方法

山丘区小流域山洪灾害临界雨量计算时受到众多因素影响,有必要结合近期实际成灾暴雨洪水信息对临界雨量理论值进行检验复核。临界雨量检验复核通常针对某一防灾对象,而同一防灾对象通常有多个预警时段,为了判别防灾对象整体临界雨量的可靠度,利用近期成灾暴雨洪水信息计算各预警时段合理性判别因子,采用层次分析法(AHP)确定各预警时段合理性权重,计算合理性综合检验指标,检验防灾对象整体临界雨量的合理性。实例计算表明,合理性综合检验指标能有效判别防灾对象整体临界雨量的可靠度,完善了临界雨量合理性检验复核理论体系,且为小流域临界雨量检验复核提供了新的思路。     

基于调查评价数据的永善县山洪灾害危险评价

基于近年来的山洪灾害调查评价数据,以云南省永善县为例,在要素评价框架下提出了一种县域尺度山洪灾害危险评价方法。该方法以小流域为基本统计单元,从河道形态、小流域属性等方面细化指标体系,并综合主成分分析、层次分析法和熵值法进行指标权重设计。结果表明,永善县山洪灾害危险分布主要受褶皱山系控制、区域特征明显,高危险区约占全县小流域总量的59%,主要沿五莲峰山系贯穿县境南北,低危险区集中在县域东南低地势起伏地区。通过对比历史资料,认为该方法精度较高,可为山洪灾害调查评价工作提供补充,为小流域山洪灾害监测预警设施布设、优化山区村镇居民点和开发建设项目布局等提供指导。     

山洪灾害分析评价预警雨量应用机制与实践

山洪灾害预警是山洪灾害防治的重要手段,现有遥测自动雨量站可为山洪灾害预警提供基础支撑。针对各沿河村落已有预警雨量而无法有效投入使用的问题,提出了按流域分区使沿河村落与雨量站进行一一对应,使用泰森多边形法确定了预警雨量站及雨量站预警关联机制,并将其应用于商城县化眉笼小流域中。结果表明,提取出沿河村落上游流域范围,并在该范围内搜索雨量站,将沿河村落与这些雨量站进行逻辑关系对应,在流域中使用泰森多边形法确定雨量站的预警关系,符合流域降雨在空间上的分布,能够解决目前预警雨量站空报、错报问题。     

递进式山洪灾害风险预警研究与实践

从近年来我国山洪灾害风险预警的主要建设内容、取得的主要成效和存在的问题等方面分析了我国山洪灾害风险预警现状。针对当前山洪频发区"落地雨"预测监测难、预警信息传达不及时、精准预警难、有效转移少等问题,构建了由气象先导预警、小流域实时定向预警、社区自主预警三种模式组成的递进式预警体系,并以江西省为例进行了实践应用。该预警体系以雨情发展为主线,使山洪灾害防治区预警范围从大区域到小流域到沿河村落、预警过程从雨前到落地到水位上涨、预警精度从预报到准确,预警对象从公众到受灾群众层层递进和聚焦,互为备份和补充,形成完整的预警体系。研究成果对于提升山洪灾害风险管理水平有重要意义。     

昆明市盘龙区山洪灾害分析评价方法

山洪灾害分析评价是山洪灾害群防群治的基础,以昆明市盘龙区为例,选择沿河村落所在小流域为分析对象,推求设计暴雨与设计洪水、评估现状防洪能力、采用试算法推求了三种不同土壤湿度条件下的预警雨量,在此基础上分析了产汇流模型模拟误差与预警雨量误差的对应关系,获得盘龙区重点山洪村防洪能力评价及预警雨量。分析结果表明,推求的预警雨量可以满足当地山洪预警雨量发布的需求,研究成果可为当地山洪监测预警系统提供参考。     

基于GIS的清远市瑶安小流域山洪灾害风险评价

为有效地整治瑶安小流域山洪灾害,以降雨、高程、坡度、土壤类型、人口密度和土地利用类型等作为瑶安小流域山洪灾害风险评价指标,基于GIS技术和层次分析法建立山洪灾害风险评价模型,制作山洪灾害危险性、易损性和风险区划图,对该流域山洪灾害进行风险评价。结果表明,瑶安小流域高风险区主要集中在地势较为平缓、人口较多、经济较为发达的下游区域,较高风险区集中在山洪灾害危险性较高、居民点分布相对较多的中上游地区,风险度较低区域主要集中在流域东部地区,评价结果与该流域山洪灾害实际情况较为吻合。     

基于API水文模型的动态临界雨量山洪预警方法及应用

基于API水文模型的动态临界雨量计算方法及山洪预警技术,考虑前期影响雨量、累计雨量、降雨强度及降雨分布等因素对山洪灾害的共同作用,建立不同时间尺度(1、3、6h)下各影响因素与临界雨量之间的关系。将该方法应用于英那河流域山洪预警的动态临界雨量计算,并与其他临界雨量山洪预警方法进行比较。结果表明,基于API水文模型的山洪预警方法预警准确率较高,可用于山洪预警,并能为其他中小流域的山洪预警提供技术参考。     

基于PCA和AHP的小流域山洪灾害风险评价

为准确评价小流域山洪灾害风险,针对小流域山洪特点及成灾机理,以栾川小流域为例,选取汛期年最大1、3、6、12、24h降雨量及年均暴雨日数为致灾因子,地形高程、坡度及水系分布为孕灾环境,沿河两侧村镇人口和房屋密度为承灾体,构建了小流域山洪灾害风险评价指标体系,并采用主成分分析法(PCA)提取关键致灾因子、层次分析法(AHP)确定各指标权重,依托ArcGIS空间分析叠加功能得到小流域山洪灾害危险性分布图、易损性分布图和山洪灾害风险等级分布图。结果表明,栾川小流域中上游部分地区如常村、么坪村、新立村等所在的小流域属于山洪灾害高风险区,占流域总面积的15.4%,这些地区年最大降水量普遍较高,且沿河居民住户相对集中,山洪灾害风险等级最高;山洪灾害低风险区主要位于流域下游,如西地村、上河南村等,此结果与小流域历史山洪灾害分布情况相一致。分析结果可为有关部门防洪减灾提供依据,也可为同类小流域的山洪灾害风险评价提供参考。     

基于蓄满超渗兼容模型的山洪灾害临界雨量探讨

山洪预警是减少山洪灾害损失的重要手段,临界雨量的确定则是山洪预警过程中重要的一环。以裴河流域为例,根据山丘区实际情况,分析流域蓄水容量分配曲线与流域下渗能力分配曲线的关系,建立蓄满超渗产流兼容模型。通过参数率定,确定模型所用参数,模拟出的洪水过程洪峰流量与实际洪水过程洪峰流量误差均在6%以内,利用模型进行山洪预警的准确率为81.25%,与水文比拟法所得预警指标相比,准确度更高。     

基于DPSIR模型的小流域山洪灾害风险评价

精准有效评价山洪灾害对山洪灾害防治有重要意义。将DPSIR模型与山洪灾害风险评价相结合,重新定义模型中各指标,重新设定模型内部关系,得到契合山洪灾害特性的DPSIR模型,从而基于该模型选取指标、构建因子度和风险度计算模型,形成了一套完整的山洪灾害风险评价理论方法,并以山洪灾害频发的日照市五莲县为例对该方法进行验证。结果表明,该方法可定量分析不同小流域山洪灾害风险程度和差异性,发现山洪灾害薄弱点及重要影响因素,可应用于山洪灾害防治工作中。     

山洪灾害雨量预警指标确定方法研究

针对降雨量的控制性指标是山洪灾害气象预报预警与制定综合防治规划方案的关键依据问题,基于山洪防治区的实际情况,结合单站临界雨量法和P-Ⅲ型频率分析法,提出了雨量预警指标的确定方法,并以临朐县山洪灾害防治典型区为例,给出了预警雨量和转移雨量建议值,运用ArcGIS软件绘出了预警雨量和转移雨量等值线图,为山洪灾害气象预报预警提供了依据.     

基于AHP和GIS的吕梁地区小流域山洪灾害风险区划

为准确评价山西省吕梁地区石楼县的山洪灾害风险,从山洪灾害的形成条件和流域基本情况出发,选取降雨、地形、河流水系和历史洪水四个因子为危险性评价指标;选取人口密度、耕地面积百分比和单位面积生产总值三个因子为易损性评价指标。利用层次分析法(AHP)确定各指标权重,并依托ArcGIS空间分析叠加功能得到石楼县山洪灾害危险性分布图、石楼县山洪灾害易损性分布图以及石楼县山洪灾害风险分布图。结果表明,石楼县山洪灾害风险系数最小值为0.002,最大值为0.568。低风险、中低风险、中等风险和高风险等级面积占全县面积比例分别为18.21%、26.33%、26.08%、29.38%。分析结果可为同类小流域的山洪灾害风险区划提供参考,也可为有关部门防洪减灾提供依据。     

基于HEC-RAS和GIS的小东川河流域沿河村落山洪淹没范围确定

模拟预测山西省吕梁市小东川河流域的山洪淹没范围,可为山区小流域防洪减灾、水利工程建设、山洪预警和人员转移等方面提供理论依据。利用河流分析系统(HEC-RAS)模型计算山洪水位—流量关系,并与GIS相结合绘制出洪泛区范围,最终实现吕梁市小东川河流域五年一遇、二十年一遇和百年一遇的洪水淹没范围的二维可视化。模拟结果表明,该模型操作便捷,模拟效果较好,模拟结果满足防洪规划要求,为山区小流域山洪评价提供了新方法。     

基于虚拟水库模型的无资料地区小流域山洪预警方法

针对小流域下垫面条件复杂,传统的单一模型不足以快速准确地进行山洪预警的问题,将小流域虚拟为一个水库模型,提出利用蓄满-超渗混合模型,对不同土壤含水率下的净雨分析结果进行产流计算,将流域降雨产流过程模拟为水库蓄放水过程,根据实时降雨量准确计算出流域出口断面的洪水要素。在武汉市黄陂区肖家寨的应用结果表明,该方法合理可靠,为无资料地区小流域山洪预警提供了新思路。     

江西省山洪灾害风险评估区划

山洪灾害属频发高发的自然灾害,山洪灾害的防治一直是我国防汛工作的重点和难点。通过分析产生山洪灾害的驱动因素确定风险评估指标,建立基于综合指数法的山洪灾害风险评估模型,划分江西省山洪灾害风险低、中、高、极高危险区划,并与山洪灾害调查评价成果进行验证。结果表明,所提出的山洪灾害风险评价模型能较好地反映江西省山洪灾害发生的特点、分布情况及易发程度,拟合度较高。     

小流域山洪灾害分析评价中产汇流计算方法及应用

产汇流计算作为山洪灾害分析评价的重要内容,其计算结果的精度直接影响预警指标的准确性。针对小流域分析评价无水文资料的问题,在产流计算时,移用小流域附近下垫面条件相似水文站的产流曲线,利用DEM资料建立不同雨强条件下的单位线进行汇流计算,并选取裴河水文站的流量和降雨资料进行模拟分析。结果表明,采用降雨径流相关图与地貌单位线相结合的方式,完全满足分析评价产汇流计算要求,可很好地解决小流域无水文资料和暴雨图集法计算精度较差的问题。     

无资料区小流域山洪灾害过程数值仿真研究

为揭示无资料区小流域山洪灾害爆发过程及致灾机理，以江西省樟树市芗溪河小流域为例，建立暴雨洪水情况下松散体运移数值模型，分析了暴雨发生过程及泥沙运移规律。结果表明，对河道而言，高地势、坡降变化处与汇流地区流速较大，对于坡面较缓、汇水面积大的区域，汇流点流速相对其他区域增长尤为显著；流域初期局部积水，短期内出现地表径流，汇集而成的水流冲刷出多条沟壑，泥沙多在下游出口处沉积；流域水深、流速与降雨量相关，降雨量越大，水深流速越大，冲刷情况越显著。研究成果对于该地区山洪预警具有积极意义。     

暴雨临界曲线法在黑龙江省典型流域山洪预警中的应用

为了能够准确地进行山洪预警预报,选取烟筒山水文站所在流域为典型流域,以河道安全泄量为出发点,根据相关的经验公式计算得到最大临界雨量和最小临界雨量,判别出山洪情况,并采用暴雨临界曲线法分析计算了烟筒山水文站的三次典型暴雨过程。结果表明,采用暴雨临界曲线法能定性判别出山洪灾害发生的危害程度,其结果与实际调查情况一致,可见该方法应用于黑龙江省典型流域合理、可靠。