雷达估算和雨量站插值降水精度的对比分析

以武汉多普勒天气雷达(CINRAD/SA)及其有效探测范围内的气象站和水文站的雨量观测资料为基础,运用集对分析方法确定雷达估算降雨场的Z-I关系,通过对雷达估算降雨和雨量站网格插值降雨进行对比分析,发现雷达估算降雨的精度要高于雨量站对网格降雨插值的精度,随着与被插值网格距离的增加,插值的误差随之增大。     

基于雷达短时临近降雨预报的王家坝洪水预报研究

近年来突发性灾害天气引发的洪水过程频发,研究耦合雷达临近降雨预报的洪水预报对于洪水灾害防治具有重要意义。根据淮河王家坝以上流域的历史降雨流量资料,构建了一个基于土壤湿度指数分布的集总式水文模型PDM。以此为基础选取了2016年流域内两场典型洪水过程,耦合驻马店S波段双偏振多普勒雷达的降雨观测数据,并对雷达测雨数据进行评估;再利用临近降雨预报系统STEPS,分别对两场洪水过程的最大降雨做临近3 h、2 h、1 h和30 min的降雨预报;通过PDM模型模拟洪水过程来对比分析雷达降雨与雨量站实测的模拟精度,研究雷达临近降雨预报在洪水预报中的适用性。结果表明:利用雷达降雨资料对洪峰流量的模拟比直接用雨量站资料更加接近实测值,洪峰误差在±2.7%以内;但雨量站模拟的总体拟合效果要好于雷达,两场洪水过程的纳什效率系数都大于0.8。雷达3 h以内的临近降雨预报精度可用作洪水预报,洪峰流量和洪水过程模拟效果良好,可满足实时作业预报的要求。     

卫星遥感降雨数据在嫩江石灰窑以上流域 洪水预报中的可利用性

依据洪水预报对降雨数据时效性要求较高的特点,选取GSMaP_NRT和GSMaP_Gauge_NRT准实时卫星遥感全球降雨产品对嫩江上游石灰窑以上流域进行补充,旨在解决该流域内降雨资料不足的问题。基于流域内及边缘降雨数据评估2种产品在雨量站所在网格上的精度,并输入新安江模型进行洪水预报,验证其可利用性。在汛期的月和日尺度上,GSMaP_NRT和GSMaP_Gauge_NRT产品表现出较高的精度,GSMaP_Gauge_NRT产品的精度总体优于GSMaP_NRT产品,但均存在高估现象。同时设计3种洪水预报输入方案进行应用检验,分别为方案Ⅰ（流域内及边缘雨量站泰森多边形权重降雨）、方案Ⅱ（流域内GSMaP_NRT栅格降雨均值）、方案Ⅲ（流域内GSMaP_Gauge_NRT栅格降雨均值）。洪水预报结果表明,方案Ⅲ的预报效果最好,产汇流合格率较高,表明GSMaP_Gauge_NRT准实时降雨产品在洪水预报中具有较高的可利用性。     

渠江流域暴雨洪水气候特征规律简析

利用渠江流域14个代表水文或雨量站的2001～2007年逐日雨量资料,采用算术平均法计算该流域的逐日面雨量,并对其进行统计对比分析,探索最近7 a渠江流域暴雨洪水的规律,以期能对以后水文气象预报人员在进行降雨、洪水预报时具有一定的启示作用.对渠江流域概况,流域暴雨洪水的气候特征、规律及其成因等作了简要介绍.     

北台上水库洪水总量预报分析

根据北台上水库流域内雨量站和水文站40余年的降雨、洪水历史数据,建立降雨量与前期影响雨量之和与径流深简化的降雨径流相关图,根据降雨和该图预报径流深,从而计算出洪水总量。通过对降雨径流相关图和实际洪水产生的径流深进行误差评定,预报合格率为76%,预报方案级别达到乙级,可以应用于实际的洪水预报计算,该预报分析对指导北台上水库洪水资源调度具有一定的借鉴意义。     

浅析佛子岭水库站点优化对预报精度的影响

依据佛子岭水库14个雨量站点降水资料进行系统分析,用泰森多边形法对水库流域雨量站按不同组合进行权重计算,对面雨量站点进行论证,提出优化调整的思路,确定一个经济合理、可行性强的预报站点组合。优化站点组合能及时准确获取水库流域平均雨量预报值,将调整后的优化组合方案对预报精度的影响进行初步验证,预报精度平均提高4．3％。     

插补库区缺测降雨资料及对洪水预报精度的影响

利用汤河水库建库后34年降雨资料,采用三种方案插补麻屯站降雨量,从中选出最优的一种方案作为插补麻屯站的降雨量,利用洪水预报模型选取建库后四场较大的降雨过程,把插补麻屯站的降雨量进行重新预报,并与实际预报进行比较,结果两种方法预报精度完全相同,为麻屯站雨量插补及洪水预报提供了可靠的理论依据。     

实时洪水预报系统应用中的两个问题及解决方法

对于越来越多流域建立的实时洪水预报系统和防洪决策支持系统，洪水预报的精度是非常重要的．但在实际运用中，有些流域雨量站类型和雨量站报汛方式与洪水预报系统对降雨信息的要求并不完全一致，从而使系统在投入实际应用时感到困难．另外，在干旱半干旱地区，大洪水的资料较少，建立准确的洪水预报数学模型不太容易，再由于某些地域人类活动对下垫面的影响较大，根据历史资料建立起来的洪水预报模型很可能会带来较大的误差．本文以汾河中游段洪水预报系统为例，针对系统在应用中存在的这些问题进行分析研究，并探讨通过改进雨量站网的设备和管理，用数学方法对雨量信息及洪水预报进行实时校正来提高洪水预报的精度．     

山洪灾害临界雨量分析计算方法研究

一个流域或区域某一时间段内降雨量达到或超过某一量级和强度时,该流域或区域将发生山溪洪水、泥石流、滑坡等山洪灾害,把这时的降雨量或降雨强度,称为该流域或区域的临界雨量(强).临界雨量(强)是一项指标,对于山洪灾害防治有着重要意义.采用水文部门现有雨量站网的雨量资料,并利用气象站网雨量资料作为补充,提出了临界雨量的分析计算方法,同时也给出了资料缺乏和无资料区域或流域临界雨量的估算方法.通过对典型区域的实例分析,证明提出的方法是可行的.     

山洪灾害临界雨量分析计算方法研究

一个流域或区域某一时段内降雨量达到或超过某一量级和强度时，该流域或区域将发生山溪洪水、泥石流、滑坡等山洪灾害，把这时的降雨量或降雨强度，称为该流域或区域的临界雨量(强)。临界雨量(强)是一项指标，对于山洪灾害防治有着重要意义。针对水文部门现有雨量站网的雨量资料，并利用气象站网雨量资料作为补充，提出了临界雨量的分析计算方法，可在先分析计算单站临界雨量的基础上，然后分析计算山洪灾害区域的临界雨量，也可直接分析计算典型区域的临界雨量：同时给出了资料缺乏和无资料区域或流域临界雨量的估算方法。通过对典型区域的实例分析，表明提出的方法是可行的。     

Spatial Distribution and Seasonal Variability of Rainfall in a Mountainous Basin in the Himalayan Region

The average distribution of precipitation provides essential input for understanding the hydrological process. The role of complex topography in mountainous basins makes the spatial distribution of precipitation different than the plain areas. Besides the rugged topography, the Himalayan basins also face the problem of limited physical accessibility and data availability. In this study, seasonal and annual distribution of rainfall with elevation and distance from the lower most station (Akhnoor) has been studied for the Chenab basin (western Himalayas). The study basin covers all the three ranges i.e. outer, middle and greater Himalayas. The rainfall stations are grouped into windward and leeward categories. The trends of spatial distribution of rainfall are discussed in detail. Attempts are also made to investigate the impact of reduced network on the mean annual rainfall of the Chenab basin. A reduction in rain gauges from 42 to 19 has resulted in an increase in the estimate of mean annual rainfall by 14% with respect to the estimate obtained using 42 stations network.     

珠江流域降雨特征研究

采用珠江流域42个站点1960—2005年46年间的日降雨资料,定义了关于降雨的三大类指标:基本降雨指标、极端降雨指标和连续降雨指标,运用MMK法对降雨序列的变化趋势进行显著性检验,以此从不同角度全面的剖析了珠江流域降雨的变化特征,为深入理解珠江流域降雨的变化规律提供一些视角,也为科学理解洪旱灾害与降雨规律的内在成因提供事实基础,同时也有利于全球气候变化与人类活动作用影响下,珠江流域水资源的有效管理与利用。     

新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及趋势分析

降水量研究对于干旱半干旱地区水资源的合理开发利用、生态环境的改善和灾害控制具有重要意义。为分析新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及其变化趋势,选取流域内富蕴、阿勒泰、哈巴河3个气象站1962-2013年实测月降水资料,采用Mann-Kendall检验法、复Morlet小波分析法、R/S分析法及相关水文统计方法进行研究。结果表明:额尔齐斯河流域内3个气象站年降水量均呈现出显著上升趋势,降雨变化倾向率分别为17.91、17.47、17.37 mm/10a;流域年降水量呈现出多个时间尺度的相对丰枯交替特征,富蕴、阿勒泰、哈巴河气象站主震荡周期分别为22、18、22 a;赫斯特指数表明未来额尔齐斯河流域年降水量总体上继续保持上升趋势,且其未来年份降水量增长趋势的程度为:富蕴阿勒泰哈巴河。     

Precipitation Analysis and the Influence of the El Niño Phenomenon on the Transboundary Basin of the Madeira River

The current paper aims at analyzing the behavior of monthly precipitation in the Brazilian and Bolivian parts of the basin of the Madeira river, one of the most important sub-basins of the Amazon basin. Both parts account for 93 % of its total, and studies on this topic are lacking. The research was based on data from 41 rainfall stations considering a historic series from 1978 to 1998, which encompasses two of the largest El Niño events (1982–1983 and 1997–1998), hence its influence on the precipitation of the region was assessed as well. To study precipitation behavior, rainfall was regionalized using data clustering methods (Ward and K-means), with the basin being divided into five regions of homogeneous rainfall. Both methods were applied to the regions and showed similar results, providing a higher reliability for the clusters obtained. The results of the analysis show the homogeneous regions of the basin, the spatial variability of precipitation, seasonality and the influence of the phenomenon on the region.     

济南市小清河流域汛期降水时空演变规律分析

以济南市小清河黄台桥水文站断面以上流域内7个雨量站1977-2013年的逐日降水量长序列资料为基础,采用Mann-Kendall秩次相关检验法和5a滑动平均法分析流域汛期降水量的变化趋势,利用方差谱密度图法分析汛期降水量的周期成分,用有序聚类法识别和检验汛期降水量的突变成分,并利用R/S分析法对流域汛期降水量变化趋势进行预测。结果表明:济南市小清河流域各雨量站汛期降水量时间演变趋势一致,呈增长趋势;有明显的空间分布特征,符合中国降水分布的整体格局;流域7个雨量站汛期降水量未来变化趋势均为增长。研究成果为济南市水资源可持续开发利用和海绵城市建设提供了基础依据。     

周期波均值叠加法在年降水量预报中的应用

介绍了周期波均值叠加法的计算原理及方法,并根据韩江流域梅县雨量站、潮安雨量站1952-2006年雨量资料,利用周期波均值叠加法分析雨量变化规律,将得到的周期分别外延,然后进行线性叠加预报2007-2009年梅县雨量站、潮安雨量站的年降雨量,其中2007-2008年的预报成果满足精度要求。     

基于Mann-Kendall的嘉陵江流域降水量时空分布规律研究

了解流域尺度降水的变化,对于研究气候变化对水资源和水文过程的影响具有重要意义。本文对嘉陵江流域9个气象站点的1961—2018年58年间的实测降雨资料,进行Mann-Kendall非参数检验,并结合GIS空间分析技术,探讨了嘉陵江流域降水强弱时间周期及降水分布特征。结果表明:流域多年平均降水量为954.1mm, 1984年发生明显突变之后开始明显减少;流域降水呈梯度变化,由东南至西北方向逐步下降。研究表明,流域降水区域性明显,东南部整体偏涝;从时间上看1984年后整体偏旱。     

Precipitation Trends and Variability in River Basins in Urban Expansion Areas

River basins are important territorial units for geographical analysis, and are crucial for environmental planning, especially in metropolitan settings. The aim of this article was to evaluate rainfall trends and variability in the Guapimirim-Macacu basin, located in an urban development area in the Rio de Janeiro Metropolitan Region. Annual, monthly and daily records were collected from twenty rain gauge stations, for the period of 1967 to 2015. Analyses conducted using the RClimDex software revealed an increase in rainfall volume and number of wet days. The remaining indicators and patterns observed across stations also suggested that changes in precipitation trends occurred mostly on the day scale, and were likely attributable to global climate change. After controlling for seasonality and normalizing the series, a linear tendency between the mean monthly precipitation in the Guapimirim-Macau basin and sea surface temperature (SST), obtained from the National Centers for Environmental Prediction, revealed that rainfall in the region is strongly correlated with Pacific and Atlantic SST, revealing the importance of the South Atlantic Convergence Zone for rainfall variability in the area of study, especially in summer. These data are important for development planning and the management of water resources and supply in the Rio de Janeiro Metropolitan Region.

     

1957-2017年泾河流域降雨量及降雨侵蚀力时空变化分析

泾河流域受土壤侵蚀的影响,水土流失较为严重,为对流域水土流失风险评估和防治等提供参考依据,根据1957-2017年泾河流域5个气象站点的日降水资料,运用ArcGIS空间插值、小波分析、R/S分析等方法,分析了该时段降雨量及降雨侵蚀力时空变化规律。结果表明:泾河流域及各气象站点的降雨量与降雨侵蚀力均呈显著正相关关系;泾河流域降雨量与降雨侵蚀力年内分布不均,主要集中在夏季,分别占全年的67.80%和52.86%;泾河流域年均降雨量和降雨侵蚀力分别为496.83 mm和1 481.24 (MJ·mm)/(hm~2·h),年际总体呈波动上升趋势且未来降雨侵蚀力将延续增加趋势,两者均在1996和2009年出现突变点且第一主周期分别为27和17 a;泾河流域降雨量和降雨侵蚀力在空间上均呈从西北到东南递增的趋势。