南平市区防洪特征水位及分析方法

阐述了南平市区洪水特性、灾害及防洪工程状况,分析了防洪特征水位的比选方案及水位流量关系曲线,对各比选方案的洪水要素、河道断面流速、洪水频率、洪水地区组成、河道水面线等进行分析计算,为警戒水位、危险水位的确定提供科学依据.     

山洪影响调查评价与预警体系建设方法研究——以昌江芦溪河段为例

以山洪影响调查成果为基础,评价了昌江芦溪河段受洪水影响的程度,建立了水位预警指标体系和水文预报模型。得出的主要结论有:昌江芦溪河段洪水影响机率不到5年一遇,罗村最典型,个别年份重复受灾,属典型的山洪影响威胁区;以既有水文站点为基础,建立了水文站点的水位与上下游村落淹没基础信息的量化关联,形成"1对N"的预警关联体系,标定了集合对象的成灾水位(75.50m),分析结论与实际调查结果吻合;研究了昌江流域产汇流规律,建立了预报模型。本文的评价思路与预警体系构架方法可以作为完善山洪灾害非工程措施、中小河流水文监测系统实际应用的参考,对各地正在开展的山洪灾害调查评价工作具有参考意义。     

缺资料地区泥石流预警雨量阈值研究

合理的雨量阈值指标是保障泥石流预警报准确性的关键,对于研究泥石流形成机制、分析预测未来活动特点以及指导防治工程设计等方面均具有重要意义。由于国内山区大多数泥石流沟均无降雨和灾害资料,目前国内外通行的实证法和频率计算法不能满足其泥石流预警报的需要。通过分析泥石流预警区的降雨条件、水文特征及下垫面条件,提出了基于水力类泥石流起动机制来计算泥石流预警雨量阈值的方法。主要根据流域地形及松散固体物质等特征,计算该流域泥石流起动的临界水深,并结合流域产汇流机制、特征降雨量随海拔变化规律、暴雨雨型特征,进而计算该流域泥石流预警雨量阈值。研究成果在四川省凉山州宁南县城后山史家沟流域进行了应用和验证,结果表明该方法具有合理性和可行性。该方法解决了缺资料地区泥石流预警报的难题,为山区泥石流预警报提供了一种新的思路。     

三峡库区降雨型滑坡预警雨量阈值研究

三峡库区是滑坡灾害高发地区,降雨是诱发滑坡的主要因素之一。本文以三峡库区101例降雨型滑坡为研究对象,结合1980—2019年降雨监测数据,采用滑坡发生前10 d的日降雨量数据,拟合出三峡库区降雨强度-降雨历时（I-D）关系阈值曲线表达式,进一步拟合出不同规模、地层岩性、坡度、坡向、高程等因素下,不同发生概率的降雨型滑坡I-D阈值曲线表达式,并计算滑坡不同发生概率的临界降雨阈值。研究表明：滑坡易发地层区的降雨阈值相对小。三叠纪巴东组岩层发生滑坡的降雨阈值最小,其次为侏罗系;阳坡为滑坡的易发坡向,且阳坡滑坡的降雨阈值小于阴坡;滑坡规模和高程与降雨阈值呈正相关性;坡度小于25°时滑坡发生的概率最大,对应的降雨阈值最小。本文研究成果可为三峡库区降雨型滑坡预警预报提供支持。     

苏北平原区河流生态水位阈值计算方法适用性研究

针对平原区多数河流缺乏有效的流量资料的情况,研究适用于平原区河流生态水量阈值的计算方法具有重要现实意义。本文对比分析7Q10法、保证率法、湿周法、基于Tennant改进的生态水位法等4种代表性生态水量计算方法与结果,以水文节律、生态水位满足度为判别原则,评价了上述方法的适用性。分析结果显示：（1）在水文节律相应性方面,7Q10法、Q90法、湿周法计算的生态水位值为单一的特定值,无法反映水文节律的天然变化过程;（2）在生态满足度方面,7Q10法的多年平均生态水位的满足度最小;（3）基于Tennant法改进的生态水位法的水文节律模拟效果最好、生态水位满足度最高。研究表明：在选择的4种计算方法中,相较于7Q10法、Q90法及湿周法,基于Tennant法改进的生态水位法能较好地满足水文节律相应性和生态水位满足度原则,对平原区河流生态水位（阈值）计算具有一定的适用性。该研究成果可为苏北平原河网区流量资料缺乏型河流生态需水的确定和管理提供有益的参考。     

中小河流山洪预警预报系统开发设计及应用

我国中小河流众多,山洪频发,洪灾损失严重,是造成人员伤亡的主要灾种。目前,我国中小河流山洪预报预警技术研究还处于初步阶段,山洪监测预警系统尚在试点建设中。介绍水利部公益性项目"中小河流突发性洪水监测与预警预报技术研究"开发的中小河流山洪预警预报原型系统,包括基于分布式水文模型、动态临界雨量的山洪预警预报方法,山洪预警预报原型系统的总体结构、软件设计与功能实现,以及在其中一个示范区江西遂川江的试运行情况,并对其实际应用进行了分析,以期为当前所开展的中小河流洪水易发区水文监测预警项目及全国山洪灾害防御非工程措施建设等工作提供参考。     

基于实时地质灾害监测数据的预警预报动态阈值分析方法

目前在地质灾害监测领域,监测预警信息的发布主要基于各类监测设备的阈值设定。阈值是根据经验或专家估计设定,不仅对地质灾害不同类型、不同环境缺乏针对性,而且设定后较长时间不变,或根据经验略微浮动,缺少数据样本分析的科学性。另外监测设备容易受到卫星信号等环境因素影响,因此在实际运行中可能会出现误报、漏报的情况。为了解决上述问题,文中提出了一种预警阈值自学习自修正从而进行动态调整的方法,引入了两种可变阈值,并提出了一种基于优先级和门以及半马尔可夫过程 VTAS的性能指标优化新方法。半马尔可夫过程的应用使该方法能够考虑具有非高斯分布的工业测量。此外,文中还提出了一种基于遗传算法的优化设计过程,用于优化参数设置,提高性能指标。通过数值仿真以及与以往研究的比较,说明了该方法的有效性。将该方法在实测点位上进行应用,根据结果可知,相比于使用固定阈值,该方法能有效地减少系统误报、漏报,提高地质灾害预警的准确性,从而更好地保护人民生命财产安全。     

基于推理公式的山洪预警雨量计算方法研究

基于水科院推理公式,从山洪雨量预警需求出发,解除原公式在部分汇流中对流域面积分配曲线的矩形概化,经反演得出各典型时段临界雨量计算式;同时采用等流时方法,有效解决了计算式中最大部分汇流面积的定量问题。研究提出的预警雨量计算方法,物理概念清晰,易于理解和掌握,计算便捷,且无需水文资料,可作为现行山洪预警雨量分析计算的一种新方法。     

地下水污染风险预警等级及阈值确定方法研究综述

预警等级及阈值的科学确定对地下水污染风险预警系统的建立起着至关重要的作用。当前我国地下水污染风险预警相关研究尚处在探索阶段,未形成科学完备的理论与方法体系。文章基于国内外已有研究报道,较系统地梳理了地下水污染风险预警相关研究,归纳总结了预警等级及阈值确定方法的研究现状,并对进一步研究做了展望。目前阈值主要的划定方法有相关标准法、临界值法、综合评判法等。相关标准法适用于大尺度宏观区域,临界值法在基础资料较完善的研究区域具有较强的针对性和准确性,而综合评判法能够处理多个变量因素,能对定性因素做出量化评价,适用于变量、定性因素较多的研究区域,为不同条件研究区地下水污染风险预警等级划分及阈值划定方法的选择提供了理论依据。最后指出在完善我国地下水污染风险预警体系理论方法的工作中,应当进一步关注：（1）多学科研究成果的交叉渗透,借助多方法交互应用;（2）加强与地下水污染相关的水文地质调查与监测工作,不断提高地下水污染调查研究程度;（3）综合分析地质、污染源、地下水价值及动态等地下水污染影响因素,以提高预警结果科学性。     

北京市泥石流易发区降雨预警阈值研究

泥石流灾害合理的雨量预警阈值不仅与历史泥石流灾害发生时的降雨量有关,且与研究区域的气候、地形地貌、地质、植被等密切相关。论文采用雨场分割法和GIS技术研究了影响泥石流启动的降雨和地质背景两大因素,在对北京市泥石流灾害易发分区的基础上,结合北京地区已发生的82起泥石流的易发性分区和雨量值,提出了不同泥石流易发等级条件下的雨量预警阈值。研究成果已经在2015年7月17日北京房山区西区沟泥石流预警中成功应用,为泥石流区域预警预报提供了一种新的思路。     

集成极限学习机的中小河流洪水预报方法研究

为利用水文现象相似性和极限学习机(ELM)集成学习提高洪水预报精度,提出了一种基于相似度匹配的集成ELM洪水预报方法(SM-ELM)。方法首先从多个ELM模型中,为每一个训练样本找到最优的ELM模型,然后从训练集中,为测试样本匹配出最相似的前k个训练样本,最后利用这k个训练样本分别对应的最优ELM模型,对测试样本采用加权平均法进行集成预报。为证明提出方法的可行性和有效性,以昌化流域的历史洪水为例进行了验证。结果表明,相对于单个ELM,集成ELM模型能有效地提高预测精度。从均方根误差上看,集成ELM模型性能比单个ELM模型提升了10%~15%。在三种集成方法中,SM-ELM能够以较少的模型数量获得较高且稳定的预报精度。     

基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术

中小河流大多位于资料短缺的山丘区,洪水具有突发性强、汇流时间快、预见期短以及分布广的特点。中小河流洪水预报首要目的和任务是预警预报,预报方式应以自动预报为主,以实现及时预警,最大程度地避免人员伤亡,减轻灾害损失。本文分析了中小河流洪水预报的特点与难点,提出了中小河流洪水预报的思路及实用预报模型与方法,开展了基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术在新安江上游屯溪流域预警预报中的应用研究,以期为当前所开展的全国中小河流洪水预警预报系统建设提供参考。研究表明:分布式水文模型是资料短缺地区中小河流洪水预报的有效方法,基于分布式水文模型的洪水预报技术能够满足中小河流洪水自动预警预报的生产需要。     

山洪灾害雨量预警指标影响因素敏感性分析

选取山洪灾害雨量预警指标计算过程中涉及的前期影响雨量、糙率、水面比降、汇流参数、降雨损失参数等5个主要参数,分别采用趋势法和灰色关联法分析各参数的敏感性。以河南省栾川县北沟河小流域为实例进行应用分析,结果表明影响雨量预警指标的各参数敏感性大小依次为糙率、水面比降、前期影响雨量、降雨损失参数、汇流参数。提出在山洪灾害雨量预警指标计算中,应重点分析糙率的取值,对提高山洪灾害预警指标精准度有重要意义。     

广西澄碧河水库汛期洪水分期及其汛限水位浮动控制运用研究

本文根据水库洪水分期方法和汛限水位浮动控制理论对广西澄碧河水库进行洪水分期和汛限水位浮动控制研究，结果在不降低大坝防洪标准前提下对水库防洪调度方案进行优化，即水库汛期4～8月份以原汛限水位迎洪．9月份开始可在1．80m范围内上浮汛限水位。最后，对采用该方法可能存在的风险因素与风险程度进行探讨。     

基于风险分析确定水库汛限水位动态控制约束域研究

基于预报预泄原理推求水库汛限水位动态控制约束域,确定上限的依据是在洪水来临前将水位降低至固定(或者分期)汛限水位以下,确定下限的依据是在洪水退水阶段将水位回充至固定(或者分期)汛限水位以上.为充分考虑来水起涨、退水过程的不确定性,采用实测资料进行起涨阶段预泄和退水阶段回充调度,分别推求预泄末和回充末水位的经验频率分布,由此可建立风险分析模型,从理论上解决水库防洪标准不降低和退水阶段能回充等问题.以三峡水库正常运行期为背景,推求了主汛期汛限水位动态控制约束域的上、下限值,结果表明:即使不考虑水文预报误差,基于风险分析的动态控制域上限较采用预泄能力约束法上限低、下限高,提出的方法完善了基于预报预泄原理确定水库汛限水位动态控制域的理论.     

Floodplain Residents' Preferences for Water Level Management Options in Flood Control Projects in Bangladesh

A maximum difference conjoint (MDC) model was part of a questionnaire toassess floodplain residents' preferences for the outcomes of water level managementinside an enclosed embankment system on the left bank of the Dhaleswari River, calledthe Compartmentalization Pilot Project (CPP)-Tangail. The outcomes were described as(a) varied flood depths in the rice field, (b) incidence of flooding on the courtyard andinside homes, (c) changes in floodplain and culture fisheries, and (d) varied conditionsof drainage congestion. Following a standard survey, the respondents from inside andoutside a completed section of the compartment (Cluster 1b) were shown profiles of these flood management outcomes and were asked to indicate for each profile the one most preferred and the one least preferred item. The results of the study indicated that the respondents had a clear preference for preventing flooding of their homes and courtyards and for an ideal water depth of 2 ft in the aman rice fields. At the same time, they also showed a strong concern about malfunctioning of sluices and to a lesser extent about the changes in the fish habitat. The successful application of the MDC as an approach to model tradeoffs among rural residents of Bangladesh shows that a relatively complex quantitative survey method, incorporating choice cards as pictograms, can be applied successfully even in a developing country.     

鄱阳湖围、退垦对洪水位影响的计算与分析

根据鄱阳湖出流的特殊性,提出了用虚拟流量法推算鄱阳湖围垦与退垦对洪水位的影响,计算了鄱阳湖１９５４年洪水和１９９８年洪水的水位围垦效应值,比较了这两次洪水的量级大小;建立了１９５４年洪水洪峰水位的退垦效益,确定了它与退垦还湖面积的关系;依据湖区防洪体系和灾后重建之需要,探讨了鄱阳湖退垦还湖规模及其防灾功效。     

基于降水频率特性分析的Z指数界限值修正

P-III型分布已被众多学者广泛应用于降水量的拟合,且效果良好,而降雨Z指数恰好假设某一时段的降水量服从这一分布,并且计算简便,结果比较符合实际,是反应旱涝分布及程度的一种常见的方法。在实际应用中,由于各区域降水的特征,导致结果不符合实际情况,需对其进行修正。从此角度出发,从我国七个区(华北、华中、华东、华南、东北、西北和西南地区)选取各区代表站的年降水量资料,分析了代表性站点降水频率特性,并对Z指数等级界限值进行修正。结果表明:由于各区域降水特性的差异,Z指数界限值有所不同,尤其华东、华南两区与其他区域差异较明显,由此推测我国降水在空间上存在差异。     

论涉水工程防洪安全设计的极限洪水

论述以下几个关键问题:1涉水工程防洪安全设计零风险理念导致极限洪水新概念;2极限洪水的四大特性;3可能极限洪水的新见解;4极限洪水和万年一遇洪水既对立又统一,不能孤立地对待;5在敲定极限洪水采用值时合理性分析至关重要。