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。     

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。     

地貌瞬时单位线在滦河中小流域的应用

针对中小流域防洪能力薄弱、水文资料缺乏、洪水预报预警难度大的问题,选取滦河两个中小流域,分别采用经验公式法和地形地貌参数法确定流域平均汇流速度,推求相应的地貌瞬时单位线,采用清华大学GBHM产流模型,对该地区2017、2018年暴雨洪水进行模拟分析。结果表明,经验公式法推求的瞬时地貌瞬时单位线模拟精度较高,应用效果较好,可推广应用于无资料中小水库洪水预警预报工作中。     

基于等价地貌参数的地貌单位线确定方法

针对传统地貌单位线计算过程中地貌参数的获取在很大程度上受到面积阈值的影响,进而造成单位线不唯一的问题,从而影响汇流计算的精确度。为解决此问题,提出一种与面积阈值无关的等价地貌参数及其相应的地貌单位线计算方法,并将该方法应用于海南省中小流域,采用具有资料的定安河流域进行验证,将模拟径流与实测数据进行对比。结果表明,基于等价参数计算出的地貌瞬时单位线(GIUH)能较好地适用于流域的汇流计算。     

基于防灾能力的山洪灾害预警指标估算模型及应用

针对流域下垫面条件和河道条件等复杂地貌特征对山洪灾害预警指标确定影响较大的问题,以多种分布函数拟合极端降水序列,并考虑土壤产流能力、河道槽蓄水量等因素,通过模糊综合评价法量化小流域内防灾对象的防灾能力,提出基于防灾对象防灾能力的山洪灾害预警指标估算模型。选用罗敷堡小流域源头村二组作为防灾对象,利用该模型确定不同土壤湿度下各预警时段的预警指标范围;并将该模型结果、水位流量反推法结果分别与时段特征雨量进行对比检验,结果表明该模型所求山洪灾害预警指标范围合理可靠,可用于山洪灾害预警预报。     

基于地貌单位线汇流的新安江模型在洛阳河流域中的应用

针对无资料地区的洪水预报和设计洪水计算常受到降雨流量等资料制约的问题，以洛阳河流域无资料地区为例，通过DEM数据提取洛阳河流域霍顿地貌参数，计算洛阳河流域地貌单位线，从而建立起流域汇流与地貌参数之间的响应关系，并采用三层蒸散发和蓄满产流模型，构建基于地貌单位线汇流的新安江模型，同时结合遗传算法和客观优选法思路对洛阳河流域洪水进行模拟演算，并与传统的新安江模型结果进行对比分析。结果表明，基于地貌单位线汇流的新安江模型能取得较理想的模拟结果，可为中小河流无资料地区的水文分析计算提供可靠的技术支撑。     

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。     

地貌瞬时单位线参数敏感性分析

针对流域汇流速度和降雨时空变异性等不确定性因素为地貌瞬时单位线研究的难点问题,采用人工扰动法分析了汇流速度的敏感性,统计分析得出流域暴雨中心为汇流速度的主要影响因子,并建立了两者间的关系,进而由暴雨中心来推求汇流速度;同时比较分析了不同流域河网级别对地貌瞬时单位线的影响程度,得出流域河网级别为影响其他地貌参数的综合性参数,并选出适于研究流域水文模拟的最佳流域河网级别.     

卫星降雨在流域水文设计中适用性分析

为获取雨量站网稀疏或缺资料地区的降雨径流设计值,假定历史时期花园流域内仅有一个雨量站,借助流域31年(1983～2013年)PERSIANN-CDR卫星反演日降水数据,建立由雨量站与卫星降雨推求流域平均雨量的方法,利用新安江模型模拟日流量,并推求径流设计值,与实际值对比来检验卫星降水反演水文设计值的可行性。结果表明,直接利用PERSIANN卫星反演流域降雨误差较大,采用基于雨量站降雨与卫星降雨的人工神经网络(ANN)法计算流域平均降雨的精度有大幅提高;各雨量站模拟情景下日径流模拟确定性系数变化范围在0.50～0.79之间,年最大1、3、7d各频率设计流量与实测系列相对误差多数在20%以内,可为流域水文设计提供参考。     

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。     

基于数字高程模型的流域地貌特征提取及其规律研究

流域的地形地貌特征对流域水文响应具有重要影响,是水文学研究中必须考虑的因素。基于数字高程模型,对皖南山区内36个流域进行了数字化,提取了流域地貌特征信息,并对其规律进行了分析。结果表明,皖南山区流域的面积坡度、河道平均坡度与流域面积成反比关系,主河道长与流域面积成正比关系,且均可建立较好的幂函数关系,由此建立了流域面积坡度与河网蓄水消退系数的定量关系。同时,生成了流域地形指数分布曲线与地貌瞬时单位线,为皖南山区无资料流域的水文模型研究奠定了基础。     

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。     

变动单位线与纳西瞬时单位线在洪水预报中的应用

针对洪水预报中采用不同的地面汇流方式影响预报精度的问题,将变动单位线与纳西瞬时单位线法分别应用于湖南省嘉禾子流域的地面汇流部分,采用遗传算法优选产汇流参数,并比较了两种方法的汇流结果.结果表明,采用变动单位线法的建模结果优于纳西瞬时单位线法的建模结果.     

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。     

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。