2009年山东"8.17"特大暴雨地形作用的机理分析

利用常规观测资料、非常规资料等对2009年8月17-18日山东省出现的特大暴雨过程进行分析,并利用地形影响理论对这次降水过程进行初步分析.结果表明:1)山东这次暴雨主要发生西风槽东移、副高南撤的副高西北侧边缘.2)这次暴雨过程具有降水量大、降水强度大、暴雨范围大且集中和强降水时段集中的显著特点.3)强盛的偏南气流是这次暴雨发生的主要因素.4)山东"8.17"特大暴雨降水分布具有典型的地形影响特征,山东地区复杂山地地形对降水有显著增幅作用和对对流系统传播的阻碍作用.5)地形影响气流理论很好地解释了山东"8.17"特大暴雨降水分布.6)费县特殊地形对特大暴雨有很大贡献.关注地形作用对预报强降水及其分布具有积极意义.     

近年来我国可能最大暴雨的估算

本文阐述我国暴雨的地域性和季节特征,并介绍几次特大暴雨的实况及其成因。我国河流洪水绝大多数来自强烈暴雨。暴雨洪水离差系数特大,加以实测资料短,用频率分析法推求稀遇洪水时不得不作大幅度外延,因而会造成不确定性并给设计的工程带来危险。因此,由水文气象途径估算PMP是必要的,有可能提高洪水估算的可靠程度。本文根据著者实践经验,综合了我国目前较为实用的三类估算PMP的水文气象学方法,即:暴雨物理因子放大;暴雨移置;暴雨组合。文中还提出了这些方法在工程设计上的应用。     

编制淮河流域PMP等值线图的简捷方法

淮河流域特大暴雨多由台风造成.7503号台风造成的林庄、上蔡暴雨,6007号台风造成的潮桥暴雨,不但雨量特大而且分别降落在流域西部山区、中部丘陵平原区和东部滨海区,为暴雨移置提供了便利.用暴雨移置法编制的淮河流域24小时点PMP等值线图,以西部山区最大(1300毫米),南部大别山区和东部滨海区次之(1200、1100毫米),中部丘陵平原区最小(900毫米),与实测暴雨分布及全国PMP等值线图一致.流域及其周围的历史特大暴雨是推求可能最大暴雨的最重要依据,暴雨移置是简捷可靠的方法.     

天山北坡四棵树河流域洪水成因分析

四棵树河流域的洪水特性是和流域的地形、地貌特点紧密相关.本文介绍了发源于天山北坡河流四棵树河流域暴雨、洪水的基本特性,并分析了其成因.     

夏季江淮流域暴雨的特征及与旱涝的关系

基于1954-2004年全国743站降水资料和NCEP/NCAR月平均500hPa风场资料,分析了夏季江淮流域暴雨的气候分布和年代际变化特征.结果表明,江淮流域的暴雨降水存在明显的区域差异,局地暴雨频繁,具有明显的年代际变化特征,1990年代是高值期.通过相关和合成分析发现,暴雨与洪涝的关系密切,涝年暴雨降水可占到总降水的50%左右;1990年代,暴雨降水对洪涝的贡献明显增大.本文还分析了夏季暴雨年代际变化的500hPa环流背景,发现1990年代暴雨明显偏多的因素是:1,蒙古上空存在异常的反气旋环流,有利于中高纬地区的冷空气南下,长江以北地区盛行异常的东北风;2,西太平洋副热带高压加强,增强了低纬海洋上空水汽的向北输送.富含水汽的异常西南气流和北方地区异常的东北气流在江淮流域上空交汇,存在明湿的风切变,导致较强的上升运动,易于产生强降水.     

宁海凫溪流域“9216”、“9219”台风暴雨洪水比较分析

通过比较分析两次台风对宁海凫溪流域所造成的暴雨洪水影响,找出山溪性河流洪水受流域内暴雨影响特点,为该流域的防汛提供可靠的科学依据.     

淮河上游地形对大暴雨的影响

本文分析淮河上游地形对大暴雨中心分布的影响事实，并以气流对云中水滴输送率公式进行定性解释，同时也指出地形影响暴雨量的机制是地形改变天气系统的流场，使气流对云团中水滴的输送率发生变化，导致云中水滴在动能较小的地区大量降落，形成暴雨中心，地形对暴雨雨量的增幅作用，水平风速的减低比上升运动更为重要。     

基于RS和GIS的土壤侵蚀量估算方法研究——以陕西省杏子沟流域为例

土壤侵蚀量的估算是土壤侵蚀研究的核心问题之一.本文以陕西省杏子沟流域为例,通过对影响土壤侵蚀地形、植被因子的研究,探讨了利用遥感技术和地理信息系统手段对土壤侵蚀量进行估算的方法和技术路线.在地形信息的获取方面,利用数字高程模型,派生出地形坡度、坡向、相对高度等要素;在植被覆盖度的提取中,采用遥感技术与非遥感手段,分析了植被类型对土壤覆被变化的指示作用.利用修正后的通用土壤侵蚀模式,模拟了小流域土壤侵蚀模数的空间差异,计算了土壤侵蚀总量,具有重要的理论意义和实践意义.     

“810■”号登陆台风暴雨的诊断研究

本文在统计华南登陆台风暴雨的基础上,着重对8107号台风登陆后的强度变化及其暴雨过程进行了诊断研究.结果表明,华南登陆台风及其降水的强度变化主要取决于水汽输送条件的变化,Q_1、Q_2的变化则表明,积云对流及其潜热加热的反馈作用是登陆台风及其暴雨维持和加强的主要机制.     

不同天气系统下海河流域汛期暴雨落区及时程分布规律

以1955-2007年海河流域降雨资料为基础,结合暴雨时的天气系统,利用GIS技术和统计方法分析了海河流域汛期暴雨落区及时程分布规律.结果表明:区域性或流域性暴雨中心位于滦河水系最多,永定河水系暴雨中心最少,且多伴随暴雨遭遇,又以相邻流域间暴雨遭遇为主;气旋是引起海河流域区域性暴雨或流域性暴雨最多的一种天气系统;天气系统对各水系间及流域内的暴雨遭遇没有明显影响;次暴雨过程以前、中期型为主,切变线、高空槽、蒙古气旋、东北气旋、黄河气旋天气系统的暴雨均是前期型最多,台风和江淮气旋天气系统的暴雨为中期型最多.     

龙脉水库除险加固设计洪水分析研究

采用实测暴雨资料进行设计洪水复核,为龙脉水库除险方案和加固措施提供依据.复核中,通过对暴雨特性、暴雨频率分析,以设计点暴雨、设计雨型和设计面暴雨,采用扣损法进行产流复核分析,并进行时程分配,利用瞬时单位线法进行汇流复核计算,从而确定了水库除险加固设计洪水.通过与推理公式、经验公式和原设计成果比较分析,采用瞬时单位线法的洪水复核成果更为合理.     

雷达估测降雨与水文模型的耦合在洪水预报中的应用

尝试将雷达降雨数据作为水文模型的输入用于洪水预报中．流域面上的降雨分布是不均匀的．比较雨量计和雷达两种方式估测的降雨场分布,后者更接近于实际情况．从流域地形分布来看也证实了这一点．从实时洪水预报的角度出发,选择进行校准雷达降雨的雨量站个数与水情部门采用的报汛站的个数接近．由于雷达估测的降雨数据为分布式的降雨数据,需要采用分布式的水文模型．结合淮河史灌河流域蒋家集站进行洪水预报,预报结果表明,雷达测雨在洪水预报中具有广泛的应用前景.     

Rainfall-runoff modeling for storm events in a coastal forest catchment using neural networks

1 Introduction Rainfall-runoff models play an i mportant role in water resource management , and different types of models with various degrees of complexity have been developed. These models , regardless of structural diversity , generally fall into thre…     

单Doppler雷达IVAP风场反演试验

单Doppler雷达风场反演技术对于扩大Doppler雷达在中尺度气象监测和预报中的应用范围具有重要的作用。通过采用"给定方位角内风场均匀假定"提出积分速度—方位处理技术IVAP(Integrating Velocity-azimuth Processing),克服了VAP技术在单多普勒雷达风场反演中对Doppler速度小尺度脉动过分敏感的缺点,及VAD(Velocity-azimuth Display,速度-方位显示)技术只能反演平均风矢量问题。利用2001-08-05上海特大暴雨时虹桥机场Doppler雷达速度资料进行中尺度风场反演试验。对均匀风方位角区间分别取9?,18?,45?和90?的反演结果的比较表明,采用较小的方位角区间可以反演出与这次暴雨有关的气旋式环流和中尺度辐合线。利用地面站实测风记录及风廓线数据对IVAP反演风的质量进行了评估。结果表明,反演风的风向和地面实测风的风向有很好的相关性,反演方位角区间越大,相关性越好。与20个时次同高度上风廓线仪探测的风速数据的对比表明,IVAP技术反演出的风速和它们也有很好的相关性,两者u、v分量均方误差在2m/s左右。由于IVAP技术风场反演无需事先对Doppler雷达原始的速度资料进行人为的滤波或平滑处理,所以具有较强的客观性,便于在气象雷达预报业务中应用。     

城市暴雨径流计算模型的建立和检验

基于城市降雨径流规律的研究，建立了城市暴雨径流计算模型（包括城市产流、地面汇流和管渠汇流三个部分）。在产流计算中，不透水区用变径流系数法，透水区用下渗曲线法；地面汇流用非线性运动波法；管渠汇流用动力波法。经北京和西安三个小区的实测资料检验，证明模型精度较高，可用于城市雨水控制和管理等场合的径流模拟。     

雷达估测降水模拟史灌河流域径流

运用雷达联合少量雨量计方法估测流域面雨量,结合GAME/HUBEX国际合作项目1998年加强观测期在史灌河流域获取的水文观测资料和TOPMODEL进行降水径流模拟,并与稠密雨量计站网测量的面雨量进行流域出口流量模拟的对比试验.在1500小时时间序列的比较试验表明,雷达估测面雨量和雨量计测量的面雨量都能较好地模拟每小时流域出口蒋集的出流量,数值试验还表明,雷达估测面雨量在某一时段上的均值误差作为一个指标可以较好地反映其应用于降水径流模拟时的精度;总雨量和强降水的估测精度是雷达估测面雨量能否用于径流模拟的关键.     

尺度模型在水文频率分析中的应用

 简要介绍了一种新的结合物理过程的尺度模型,并分析比较了应用尺度模型和传统频率分析方法（即直接计算法）来计算设计降雨的优劣势。使用香港新界北雨量站数据,发现尺度模型在降雨历时120, 360,720和1 440 min范围内比较合理,计算得出的设计降雨比直接计算法得出的要小,且随着重现期的增加,两者的差异也相应地增加。结合了物理特性的尺度模型相较直接计算法更加合理,可以作为传统频率分析方法的一种替代或补充方案来计算设计降雨值。     

风险分析与损失评估相结合的北方城市洪涝灾害研究——以郑州市2021年7月特大暴雨洪涝灾害为例

城市洪涝灾害常造成灾难性的生命和财产损失,开展城市洪涝灾害研究对于洪涝灾害防治至关重要.已有研究多从洪涝灾害风险或损失的单方面展开研究,且国内的研究区域多集中在降雨较多的南方城市,近年来北方城市极端暴雨事件频发,而相关研究却较少.该文从洪涝灾害全链路的角度开展研究,构建了城市洪涝灾害风险分析方法及损失评估模型,并以北方城市郑州2021年7月特大暴雨洪涝灾害为例,定性分析洪涝灾害风险的时空分布,定量评估洪涝灾害造成的经济损失,定性与定量相结合对此次洪涝灾害进行了系统研究.结果表明：洪涝灾害风险分析方法与损失评估模型能准确预测分析灾害的发生区域并评估其损失;洪涝灾害的高风险区与高经济损失区域一致.     

无资料小流域设计洪水不确定性研究

 针对小流域降雨资料不足甚至无降雨资料的情况,研究了在不同雨型（主雨位偏前、偏中和偏后）下,使用2种暴雨频率计算方法（地区综合法和L－矩法）,计算不同重现期设计暴雨和设计洪水的不确定性。结果表明L－矩法的计算结果不确定性小,更稳定,而地区综合法偏保守;不同雨型下的设计洪峰和洪水历时变化较小,但峰现时间相差较大,会极大地影响调洪结果。     

城市下凹式绿地长期运行蓄渗效率的概率分析

提出了评估城市下凹式绿地蓄渗降雨径流长期运行效率的概率分析方法,并基于上海市近20年的小时降雨特性参数统计数据对上海市下凹式绿地的设计进行实例研究.结果表明,该方法能够满足城市下凹式绿地工程设计的要求;上海地区绿地下凹深度在80～160 mm之间可达到最佳应用效果,蓄渗效率可达90%以上.