不同暴雨条件下扇形和羽形流域的洪水规律

为了探讨降雨过程时空分布不均匀性对河道径流的影响,以沂河、沭河流域为例,利用瞬时单位线法和马斯京根法计算重现期为10、 20、 50 a的3 d特征暴雨和2019年台风“利奇马”暴雨在2个流域中的洪水流量,得出各防洪控制站在不同暴雨条件下的洪水规律。结果表明：扇形流域内洪水汇流较集中,容易发生洪灾;羽形流域内各支流洪水交错汇入干流,近水先去,远水后去,洪水较缓和,沂河的防汛压力大于沭河的防汛压力;在相同降雨量条件下,沂沭河流域内临沂站在从北向南的降雨过程中更易形成大洪峰,斜午站、石拉渊站和重沟站在从南向北的降雨过程中更易形成大洪峰;莒县站位于沭河上游,控制流域包含多个支流和3个水库,流域形状为属于羽形流域的沭河流域中的扇形流域,具有洪水汇流集中的特点,沭河莒县站的防汛压力大于沭河其他防洪控制站的防汛压力,而且当沭河流域出现大范围同步降雨过程时,莒县站更易形成大洪峰。     

干旱沟谷漫滩区暴雨洪水特性——以景泰县驼水沟为例

以景泰县驼水沟流域为研究区,利用景泰气象站1958-2013年最大24 h降水资料推求典型暴雨并建立暴雨强度--历时关系曲线.以驼水沟流域土地利用类型面积为权重计算流域平均径流系数,采用诺模图法求解流域汇流时间,并推求不同频率下沟谷漫滩区暴雨洪水特征参量,为干旱沟谷漫滩资料稀缺地区暴雨洪水计算提供方法借鉴.     

基于LMBP算法的崇阳溪流域降雨径流预报模型研究

采用泰森多边形法对流域进行划分,分别确定崇阳溪上游流域6个雨量站控制子流域的面积权重.选择1997至2014年的14场流域降雨径流过程为训练样本,以上游6个雨量站的时段雨量和武夷山水文站前期流量为输入,武夷山水文站相应流量为输出,采用3层网络,其中隐含层节点数采用试算法确定,建立崇阳溪上游流域LMBP神经网络降雨径流预报模型.利用余下的7场降雨径流过程对模型进行检验,结果表明,模型运算速度快、时效性好,预报精度符合要求,可以用于流域的降雨径流预报.     

漓江流域上游洪水预报方案研究与应用

漓江流域上游是广西山洪灾害多发区中较严重的流域之一,为了对漓江流域上游防洪减灾提供技术上的支持,根据漓江流域上游的水文资料、地形地貌及气候特征,构建漓江流域上游三水源新安江模型洪水预报方案。选取2008~2013年的27场洪水作为率定期洪水,2014~2015年8场洪水作为验证期洪水进行降雨径流模拟。模拟计算结果表明:率定期模拟合格率为85.2%,平均确定性系数为0.850;验证期合格率为87.5%,达到甲级精度,平均确定性系数为0.87,达到乙级精度。模拟结果的分析表明,三水源新安江模型适用于漓江流域上游且取得较好的模拟结果,可为漓江流域上游洪水作业预报提供参考。     

基于水文模型的缺资料流域设计洪水计算

从流域降雨径流物理机制出发，选取不同水文气象分区的4个缺资料小流域，基于暴雨衰减公式进行设计降雨过程计算，结合流域下垫面特征推求模型参数，构建流域水文模型实现设计洪水计算，并将水文模型法计算结果与推理公式法进行比较。结果表明：水文模型法得到的设计洪水与推理公式法相似(洪峰、洪量相对误差均不超过30%);水文模型法考虑了土壤下渗能力随着降雨过程的变化情况和流域内各点汇流过程的不确定性；水文模型参数的时空分布不均匀性更加符合流域实际的产汇流规律，提升了复杂情况下设计洪水计算的可靠性。     

基于海绵城市模式的市政道路排水系统设计研究

<正>随着城市建设的发展,在开发过程中,原本大面积自然的、透水的下垫面被改造成包括道路在内的不透水下垫面,导致城市综合径流系数增大,暴雨汇流迅速,径流量和径流峰值成倍增加,加大道路的排水压力,增加洪涝风险,道路安全系数也随之下降。除此之外,路面径流污染是城市地表径流污染的主要来源~([1]),城市道路表面受到油污、粉尘等各类物质的污染,降雨过程中会有大量成分     

基于气象水文水动力耦合模型的流域尺度洪水预报方法： 以北江流域为例

针对中小流域目前径流和淹没预报难度较大且精度偏低的问题,本文以北江流域为研究对象,构建降雨径流-洪水淹没模型。在非耦合情况下,基于WRF-Hydro模式构建北江流域水文模型,通过对主要参数率定,优化了WRF-Hydro水文模型,模拟了流域的产流、汇流等水循环关键要素。在耦合情况下,将WRF-Hydro模式模拟的径流过程作为CaMa-Flood模型的边界条件,从而实现对整个流域的洪水淹没模拟。研究结果表明：在经过参数率定的WRF-Hydro水文模型中,针对验证期的5场典型洪水事件,皮尔逊相关系数均高于0.8,纳什效率系数在0.52至0.71之间,在预报期的三个洪水事件中,洪峰的平均误差为22.2％。在水文水动力模型耦合后,能够准确地捕捉洪水淹没与降雨强度、洪水流量变化之间的关系,进而提供洪水发生后洪泛区的淹没深度和范围等关键信息。本文构建的降雨径流-洪水淹没模型能够适用于地形复杂、降雨时空分布不均匀的北江流域,为类似半湿润流域的洪水预报提供了有益参考,同时也为水文水动力模型耦合的研究奠定了基础。     

资水流域柘桃区间设计暴雨时空分布分析

【目的】通过研究资水流域暴雨中心柘桃区间设计暴雨的时空分布规律,为柘桃区间流域梯级水库洪水预报和防洪调度优化提供科学依据。【方法】以柘桃区间17个雨量站近30 a不同历时的年最大暴雨为研究数据,进行站点和面暴雨频率分析计算;采用不同历时降雨强度-历时-频率曲线和设计暴雨空间分布变化特征,分析雨量站网的设计暴雨时空分布规律。【结果】柘桃区间雨量站网设计暴雨的时空分布极不均匀,短历时内设计暴雨强度增幅较大;在空间分布上,随着重现期的增长,设计暴雨中心位置从资水流域中游扩大到下游;随着设计暴雨历时的增长,暴雨中心范围逐渐变小。【结论】柘桃区间雨量站点设计暴雨具有短历时内暴雨强度增速快、中游设计暴雨较大的特点,研究结果可为资水柘溪以下流域重要城市的防洪安全提供理论依据。     

北峪河流域的治理措施

1 流域概况 北峪河属长江流域,嘉陵江水系,位于武都北部,是白龙江的一条小支流。在马街水文站集水面积278km2,干流长度28.6km,流域平均比降18.5‰,流域平均宽度9.86km,河床系粗砂粘土、块石组成。山区性地貌,土壤构成：上游黄土,中下游大黄土,植被占20%。北峪河虽然在甘肃省地形图上找都找不到,但北峪河流域暴雨产生的洪水泥石流对武都城防及沿途人民生命财产造成严重威胁。 2 洪水及含沙量特点分析 北峪河平时流量不到1m3/s,暴雨季节,由于流域面积小,形状近似方形,流域坡度陡,植被差,下垫面下渗能力差等原因。大暴雨时…     

西苕溪流域城市化对径流长期影响分析研究

利用基于GIS平台的长期水文影响模型(long-term hydrological impact analysis, L-THIA GIS),选取太湖上游的西苕溪流域作为研究区域,在验证L-THIA模型在该流域径流模拟有效性的基础上,利用不同时期(1985年和2000年)土地利用状况变化分析城市化对径流的影响;并应用情景分析的方法预测未来不同的土地利用变化所导致的径流变化情况。研究结果表明：城镇用地产生的径流量要大于非城镇用地;1985?2000年城市建设用地面积扩张75%,径流系数相应增加了1.4% ;未来城市建设用地的不断扩张;当城市面积分别达到流域面积的25%和45%时,径流系数将可能达到0.68和0.79。因此,城市扩张导致的不透水面积的增加将成为改变区域水文效应主要因素之一,需要进行合理的城市和土地利用规划限制城市的盲目扩张。     

变动积分流域汇流数学模型

在干旱和半干旱地区,暴雨的时空变化十分复杂。即使在小面积流域内,较为均匀的全面降雨也比较少见,而多为局部性暴雨。为了在汇流研究中较好地考虑该地区的暴雨特性,本文推导出同时考虑水体传播和调蓄两种作用的汇流模型结构,建立了同时反映流域面积分布和降雨时空变化的汇流模型——变动积分流域汇流数学模型,提出了变动积分上限N_2的非线性修正方法,给出了模型参数的定量公式。应用实测资料对该模型进行了验证。     

南盘江流域大、中洪水的天气成因分析研究

本文首先全面地统计分析了南盘江天生桥水电站水情和上游地区降雨资料及其相互关系,指出大、中洪水大多是上游地区暴雨天气造成:然后,普查历史天气图,对暴雨天气过程分型,并进行了暴雨过程的能量场(T_σ、T_(mk))特征和物理量(各层涡度、散度、垂直速度、水汽输送等)诊断分析,揭示了南盘江流域产生暴雨的物理机制和得到一些暴雨预报指标。为国家重点工程天生桥水电站提供气象依据。     

北洛河上游暴雨洪水特性分析

北洛河上游地区是北洛河主要暴雨区域,同时也是北洛河泥沙的主要源区,刘家河水文站以上流域面积占北洛河流域总面积的27.2%,而年输沙量占北洛河年输沙总量的72.6%;北洛河历年洪峰流量几乎均由上游形成,通过对交口河站1959-2004年间流量大于600 m^3/s的44场洪水统计,交口河所发生的洪水均由刘家河涨水形成,洪峰由刘家河到交口河均成递减型;北洛河流域径流主要来自中游区域,刘家河站至壮头站之间径流量占北洛河总径流的68.5%;通过对北洛河上游地区降雨、径流、泥沙、暴雨及大洪水的分析,提出了大洪水的季节性规律、防汛的重点及防洪减灾的对策。     

东江清水河流域降水与土地利用变化对径流的影响

以东江流域（1960--2000年）降雨量及岳城站水文资料为基础,重点研究东江主要支流新丰江上游清水河流域降雨与径流的变化特征,利用降雨一径流关系,定量分析了土地利用对径流演变的作用,发现该流域降雨与径流具有很好的相关性,而土地利用是造成年径流减少的主要原因．并据此进一步分析了洪水对下垫面变化的响应．     

人类活动对岔巴沟流域洪水过程影响研究

大理河流域地处我国西北部黄土高原地区,是生态环境脆弱地带,分析人类活动对其洪水过程的影响程度,对流域内的暴雨洪水预报、区域水循环机理认知具有重要意义.本研究基于对黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域暴雨洪水特征变化分析,采用多水源时变增益水文模型定量估算了下垫面条件变化对不同量级暴雨洪水的影响规律及影响程度.结果表明:岔巴沟流域产汇流规律在20世纪70年代初发生变化,流域年最大洪峰流量和次洪径流量均减小,且洪峰流量总体衰减幅度较次洪量的大,洪峰流量的衰减率为37.2%～74.2%,次洪量的衰减率为10.1%～69.4%.流域下垫面变化对不同量级暴雨洪水过程的削峰和坦化影响不同,其中对大、中水主要为削峰作用,对偏小型洪水主要为坦化作用,大水洪峰流量的平均衰减率为17.4%,中水洪峰流量平均衰减率为35.0%.     

淮河上游大坡岭流域土地利用方式变化引起的流域滞时变化

以淮河上游大坡岭子流域(简称大坡岭流域)为研究区域,基于研究区域1965—2009年间的26场单峰洪水,计算流域平均滞时。以1985年为界,比较土地利用变化前后流域平均滞时的变化,并计算不同降雨量级的流域平均滞时,分析滞时与径流深和洪峰流量的相关关系。结果表明:土地利用变化引起的流域平均滞时变化很大;除了降雨形心到洪峰流量的时间TLPC在土地利用变化之后减少外(从9.98 h减少为5.26 h),另外3种滞时,降雨形心到流量过程线形心的时间TLC、降雨开始到洪峰流量的时间TLP和最大降雨强度到洪峰流量的时间TLPP均增大(分别从21.32 h、34.64 h、10.00 h增加到26.77 h、35.08 h、11.50 h)。大坡岭流域土地利用变化前后以及整个时期4种滞时和降雨量级存在一定联系,与径流深及洪峰流量无相关关系。     

城镇化对径流的长期影响研究

由于城镇化水平的提高，地表状况的改变，不透水面积的增加，对径流的产生过程有很大的影响．选取浙江临安市南笤溪以上流域为例，利用L-THIA城市水模型对流域35年的日雨量记录进行模拟分析，确定城镇化地区降雨径流的关系，探讨了城市化对径流的长期影响，并在此基础上，模拟预测了城市规模扩大对流域径流的影响．研究结果表明，在相同雨量情况下，下垫面条件的变化是导致径流变化的主要因素，随着城市化的发展，径流深度和径流系数将会有显增加．     

基于有效不透水面识别的城市雨洪过程模拟研究

城市化进程加快带来的不透水面积增加是城市洪涝灾害愈加频繁的重要原因.研究聚焦于不透水面的有效性问题,选取了位于北京市凉水河流域的大红门排水区,借助遥感影像通过实地勘察识别有效不透水面,有针对性地构建SWMM城市暴雨径流模型;通过设置不同重现期暴雨情景,定量分析不透水面空间组合方式对城市洪涝的影响.结果表明:考虑不透水面有效性后,率定期2场降水模拟结果的纳西效率系数较传统模式分别提升了13.51%、1.58%,检验期分别提升了9.79%、18.58%.情景分析的结果表明,当有效不透水面占比由100%降低到25%时,5a一遇暴雨的总径流深和洪峰流量能够削减74.6%和65.8%,100a一遇暴雨的削减率为62.9%和21.8%.因此,考虑不透水面有效性将有效提高雨洪模拟的精度,而改变汇流路径,减少有效不透水面是减轻雨洪灾害的重要措施.     

工程水文学进展讲习班在我校举行

8月29日至9月12日我校水文系在水利电力类教材编审委员会的赞助下举办了工程水文学进展讲习班,全国各有关院校水文教师60余人参加。由国内著名水文专家教授近20人讲述工程水文学各方面近来的进展,内容包括随机水文,洪水频率,中国暴雨的分类与落区,中国中小河流设计暴雨十年进展,可能最大暴雨洪水概念和方法的新发展,汇流理论,山坡水文学,降雨径流流域模型现状与展望,地下水数值模拟,梯级水库设计洪水,小流域     

人类活动与气候变化对东江流域径流变化贡献率定量分析

通过弹性系数法及小波-神经网络模型对1959-2000年东江流域4个径流测站、28个降水测站、4个气温蒸发测站的径流、降水、气温、蒸发数据做系统分析与模拟,定量研究了气候变化及人类活动对东江流域径流量变化的贡献率。研究表明:1 1972年是东江径流变化的变异点,1972年后东江径流较1972年前增大;2东江流域降水增加,蒸发减少,是导致东江流域径流量增加的重要原因,气候变化对东江径流增加的贡献率约为0.27-0.77;3人类活动主要通过土地利用方式的改变而改变产汇流过程,导致径流量变化,大型水库的建设是东江流域径流年内分配显著改变的重要驱动因素,人类活动对东江流域径流量变化的贡献率约为0.23~0.73,其影响从上游到下游呈减弱趋势。研究对于气候变化与人类活动影响下,东江流域水资源管理具有重要理论及现实意义。