再探武汉地区雨强分维数随时间变化

对武汉大学电波综合观测站于１９９１年的降雨线进行测量，当采样时间为５ｍｉｎ时，用单变量雨强时间序列进一步研究了降雨这一大气过程中雨强分维数随时间的变化特性，结果表明，在灾害性降雨天气前后其雨强分维数仍然发生了显性的改变。     

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。     

金沙江干热河谷坡面降雨产流特征的分析

为干旱区植被恢复技术研究及坡面治理提供依据,运用坡面径流泥沙小区定位观测方法,对元谋县典型干热河谷地段坡面小区降雨产流特征进行了研究,根据降雨的三个重要特征降雨量、持续时间和时段最大雨强,通过SPSSK均值聚类分析法对降雨进行了分类.结果表明,研究区年内降水量分配不均,试验期间雨季6月、9月降水过分集中,易形成持续大雨,导致产生大的地表径流并冲刷地表,造成水土流失.研究区存在降雨强度大、持续时间短的A型雨、降雨强度小持续时间长的C型雨以及居于二者之间的B型雨;降雨量和降雨强度,尤其最大30min雨强是影响坡面产流能力的关键因素;不同雨型下坡面产流能力大小为A型雨>B型雨>C型雨,而产流尺度效应则为C型雨>B型雨>A型雨.     

Ka频段卫星通信系统降雨衰减分析

简要介绍雨衰产生的机理,并以我国YD/T984-1998根据ITU-R制定的雨衰计算模型对降雨产生的信号衰减做了主要分析,根据我国六个典型地区的降雨数据和地理位置参数,计算了卫星轨道在92°E时的Ka频段降雨衰减。     

利用地基微波辐射计探测降雨强度的方法研究

雨强,是无线通信电路设计中必不可少的参数.目前,降雨测量主要利用布设在测量区域的翻斗式或虹吸式雨量计直接测量.在一些人烟稀少的地区,雨量计无法布设,降雨测量无法进行.针对翻斗式或虹吸式雨量计测量降雨的这一缺点,研究了利用地基微波辐射计遥感雨区云层光学厚度来推算雨区降雨量的方法,并给出了一些用该方法测量本地降雨强度的试验数据,对该法的可行性和可靠性进行验证.     

暴雨及久雨作用下东岭信滑坡堆积体的渗流特性及稳定性分析

暴雨和久雨是影响滑坡稳定性的重要因素.选取东岭信滑坡堆积体典型剖面,研究其在降雨条件下的稳定性演化机制.基于非饱和渗流基本理论研究了相同雨量、不同雨型下堆积体的渗流特性,并基于渗流场计算结果采用极限平衡法计算了安全系数.根据计算结果,从降雨过程中和降雨后两个角度分析了堆积体内部渗流场与稳定性对不同降雨条件的响应规律.结果表明,暴雨较久雨对堆积体渗流场的影响更大,并表现出强烈滞后性;而久雨较暴雨对堆积体稳定性影响更大,且表现出较弱滞后性;暴雨易在降雨结束后造成滑坡,而久雨更有可能在降雨过程中造成滑坡.     

城市典型下垫面降雨产汇流特性模拟实验研究

采用人工降雨-下垫面系统,对雨强、坡度和降雨动能等因素,在水泥、道路砖、透水砖和草地4种城市典型下垫面上进行了降雨产汇流的实验研究.研究表明,4种下垫面的出口断面的流量过程线由汇流、稳定和退水三个阶段组成.其中雨强是影响流量过程线的主要因素,雨强越大,同一下垫面的越早产流,汇流越短,退水需要更长的时间,流量峰值越早出现并且峰值显著增大;下垫面的坡度主要影响汇流过程和退水过程的长短,坡度越大,汇流和退水过程越短且过程线越陡峭,流量峰值出现的越早,但对流量峰值影响不明显;降雨动能对下垫面的击溅作用强烈,会影响到下垫面污染物的冲刷特性,但对降雨的流量过程线、峰值和径流总量的影响有限.     

不同坡面单元人工降雨产流试验与分析

土壤前期含水率、坡度、雨强和植被是降雨产流过程的重要影响因子.目前,利用人工降雨产流试验对降雨产流机制的研究主要集中在黄土高原干旱地区和南方湿润地区,关注华北平原地区的较少,为探究不同因素对华北地区降雨产流过程的影响,利用河北工程大学临洺关校区人工模拟降雨试验平台,分析了不同降雨情景下地表径流产流响应的差异性.结果 表明:产流起始时间随土壤前期含水率、坡度和雨强的增大而减小,且受土壤前期含水率的影响更显著,产流量随时间变化呈现先增加后平稳的趋势;裸地坡产流起始时间小于自然草地,在起始产流至达到稳定临界点的时段内,裸地和草地坡产流量与产流历时呈现对数关系;累积产流量与降雨历时呈线性函数分布,拟合优度均在0.9以上.相较植被和坡度而言,土壤前期含水率和雨强是影响试验单元产流最重要的两大因素.通过上述不同情景、不同因素的试验差异分析研究,以期为构建适用于华北平原的产汇流模式提供理论依据和数据支撑.     

雨强和坡度对嵌套砾石工程边坡侵蚀特征的影响

为探究不同雨强和坡度对西南高山-亚高山地区急陡、高砾石含量工程边坡土壤侵蚀的影响.采用室内模拟降雨及人工配置土壤等方法,在5种雨强(25,40,45,65,85 mm/h), 5种坡度(35°,40°,45°,50°,60°)条件下进行模拟实验.研究结果表明:工程坡面产流率随着雨强的增加呈对数增加.不同雨强下坡面平均产流率变化过程随着坡度的变化差异性具有统计学意义.随着雨强的增加,同一坡面工程边坡侵蚀率明显增多.当雨强为40 mm/h时,工程坡面侵蚀率随坡度变化较小(0.015 g/s);当雨强为65 mm/h时,同一坡面的侵蚀率随着坡度的增加而减少.工程坡面溅蚀率整体呈现出迅速增长至峰值后缓慢下降的趋势.同一边坡随着雨强的增加,坡面击溅侵蚀率在产流前和产流时都有明显的增加,不同粒径土壤增速具有明显差异,同一坡面随着坡度的增加,坡面泥沙溅蚀率存在临界值(40°～45°).降雨强度与土壤侵蚀相关性有统计学意义,不同雨强下坡度与径流过程和侵蚀过程的相关性具有明显差异性.结论:工程边坡中砾石具有增加下渗率和抗侵蚀作用,工程坡面土壤侵蚀率随降雨历时逐渐下降;坡度的增加在增大坡面流速的同时会降低坡面实际承雨面积,工程坡面土壤侵蚀率随坡度的增加呈非线性关系.     

降雨模拟微喷头特性研究

喷头式降雨模拟技术广泛的应用于物理模型试验中,微喷头特性是模拟效果的重要影响因素。本文设计了一种便捷、可调节的试验装置,对微喷头雨强、均匀度、防堵特性等因素试验探究。对多种不同类型喷头进行降雨模拟试验,筛选出符合试验要求的微喷头。综合表明,该方法对小型降雨模拟试验,大中型模拟试验的前期准备、预备试验开展有很大的推进作用。     

长白山天池地区泥石流激发雨型与临界雨量

长白山天池景区内受多条泥石流沟威胁,为降低泥石流灾害造成的损失与威胁,通过收集与整理该区域内泥石流活动历时资料与相应的降雨资料,分析各沟泥石流灾害暴发的降雨过程,获得长白山天池地区的泥石流激发雨型的特征,并研究相关降雨参数(小时降雨强度、历史累计雨量、前期有效降雨和降雨历时)与泥石流灾害爆发之间的关系,得到了长白山天池地区泥石流灾害暴发的临界雨量值。经研究表明,长白山天池地区泥石流激发雨型分为长期持续降雨与长期间断降雨两类,长期持续降雨型的前期不间断降雨持续时间长,总降雨时间也持续较长,泥石流在降雨强度逐步达到临界值时暴发。长期间断降雨较长期持续降雨来说,总的降雨时间更长。该降雨类型的降雨强度存在多次由零到极大值增大再降低的重复过程,直到最终松散堆积体饱和至临界值导致泥石流暴发。经统计与分析得出,长白山天池地区泥石流灾害暴发的防范雨量与预警指标(临界雨量),以历史累计降雨量43.5 mm或前期有效降雨32.7 mm可以作为防范值,以小时降雨强度19.7 mm/h作为泥石流临界雨量,对不同的激发雨型特征与临界雨量的研究能够为长白山天池地区的泥石流灾害监测预警提供科学依据。     

降雨仿真中粒子分布区域模型的优化

粒子系统是实现大规模场景降雨仿真的一种有效方法;但实现过程中,无限制的扩大雨粒子区域势必导致内存消耗过大。为了有效控制粒子分布区域,引入景深的概念,约束粒子分布区域无限制的扩大;并根据环境亮度的变化调整粒子分布区域深度;再在基础的粒子分布区域模型上,提出三种改进的模型。通过试验模拟和分析对比,得到最优的模型。实验结果表明,改进后的最优模型,在保证雨效的同时有效缩减了冗余粒子分布区域,从而减少了雨粒子数量,实现了帧频的提高及降雨场景真实感的提升。     

降雨雨型和强度对土边坡稳定性影响分析

自然界绝大多数滑坡都是在降雨期间发生的.研究降雨诱发滑坡机制具有十分重要的意义.选取南京板桥河某堤段边坡,利用SLOPE/W和SEEP/W耦合进行土坡稳定性分析.通过建立不同降雨雨型和降雨强度影响下的土坡仿真模型, 并对暂态渗流场进行相应的数值计算,分析了不同降雨雨型和强度对土坡稳定性的影响.计算结果分析表明:(1)边坡安全系数随降雨雨型的变化而变化;(2)降雨持时相同,边坡安全系数随降雨强度增大而降低;(3)只有经过一定的降雨持时,安全系数才会明显变化.     

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.     

诱发山地公路地质灾害的极端降雨事件辨识模型

以1998 ～ 2009年重庆市国省干线公路1 695个历史地质灾害点(含滑坡灾害点771个,崩塌灾害点924个)和分布区域内35个气象观测站的实测降雨数据为基本资料,分析了降雨与地质灾害的时空相关性、原始累积降雨量与地质灾害发生频数的相关性,结果显示两者关系密切,地质灾害的发生相对于降雨具有一定的时间滞后性,滑坡、崩塌地质灾害的发生受当日降雨量的影响,更大程度上受控于前期累积降雨量,滑坡、崩塌灾害分别与灾变前8天、前6天的降雨情况最相关;根据相关性分析结果,利用统计回归方法对诱发地质灾害的有效降雨量计算模型做了改进,认为有效降雨量计算的权重是天数和降雨强度的函数,推导了诱发山地公路地质灾害的极端降雨时间判别模型,并例证了该模型在常规地质灾害预警中的应用方法.     

多光谱卫星云图降水区域与强度估计的模糊推理模型

在卫星云图降水分析中,针对降水天气和降水强度具有明显的"模糊"特性,提出了云图降水的模糊推理模型.从不同云类降水的经验知识和降水天气的卫星云图样本中,提取出若干云类降水规则.在此基础上,引入模糊推理方法,建立了卫星云图降水分布和降水强度估计的模糊推理模型.实际应用中,对卫星云图进行云分类,根据云分类结果,去除不可能产生降水的云类区域.对可能产生降水的云类区域,通过提取多光谱云图的灰度等特征进行推理判别,进而得出该区域是否降水以及降水强度和降水分布的估算.试验结果表明,该方法在客观性、定量性和自动化程度方面优于传统的降水估计方法,且建模所需的样本少,可适用于多种类型的气象卫星云图.     

珠江三角洲城市短时强降水概率分布模型的对比分析

采用GPD、GEV和Pearson-Ⅲ型3种概率分布模型,对比分析珠江三角洲18个城市短时强降水的概率分布,主要结论如下:1经AD、PPCC、RMSE和Q统计值拟合优度检验结果显示GPD模型普遍优于GEV和PIII型,反映超限量阈值法更适用于观测年限较短站点的极端水文气象事件的设计分位值推算;2花都、广州、新会、恩平、顺德、中山、珠海、深圳8个城市GPD模型的形态参数表明短时强降水出现概率高,且推算的设计降水大于GEV和P-III相应设计值;3参考相关"短时临近降雨强度等级划分"标准,珠江三角洲两年一遇短时强降水雨强即可达特大暴雨级别,是导致城市内涝的主要影响因子。     

降雨条件下饱和-非饱和土坡的渗流分析

运用饱和-非饱和渗流有限元法模拟降雨条件下饱和-非饱和土坡暂态渗流场的变化情况,分析了降雨强度、降雨持时以及土壤饱和渗透系数等参数对非饱和土坡基质吸力的影响。分析结果表明:雨水入渗引起土壤基质吸力的大量丧失;降雨强度对饱和渗透系数较大土坡的基质吸力变化的影响较小。