黄土地区小流域次暴雨侵蚀产沙研究

通过坡面模拟降雨实验，分析了黄土地区坡面降雨径流产沙过程的主要影响因素，建立了坡面径流含沙量与坡面流量、前期土壤含水量、土壤干容重之间的定量关系。应用实测资料分析了黄土地区暴雨径流侵蚀产沙特点，建立了考虑流域前期土壤含水量和径流涨落段的含沙量与流量之间的水沙传递关系，建立了小流域次暴雨侵蚀产沙模型。经用实测资料计算检验，此模型对小流域次暴雨侵蚀产沙过程及产沙总量的计算结果都具有较高的精度。     

城市化对2008年8月25日上海一次特大暴雨的影响

本文利用新一代中尺度数值天气模式Weather Research and Forecasting Model(v3.1.1,WRFV3)、日本气象厅20 km分析资料及自动站观测数据等模拟了2008年8月25日上海一次特大暴雨过程,并研究了城市化对这次暴雨过程的影响.研究结果表明:WRFV3模式能够较好地模拟出上海0825暴雨的主要分布特征,强降水中心以及暴雨随时间变化趋势;上海城市化使得这次暴雨过程在城市中心区域和迎风区降雨增强,城市背风区降雨减少;而城市化引起的陆面粗糙度等变化的动力作用对城市地区低层风场产生阻挡,使得城市迎风区垂直上升运动增强、水汽增多,是造成城市迎风区降雨增强的主要原因.     

分时段地形增强因子法在山区PMP估算中的应用

在山区可能最大降水研究中,关键是如何估算地形对暴雨的影响.本文首次提出一种定量估算地形对暴雨影响的方法.该法基于天气-气候分析和实测降雨的统计分析,利用二维差分近似估算出特定流域地形对暴雨影响的大小及其时、空变化过程.通过海南岛昌化江流域山地PMP估算的实例,发现地形对暴雨影响的大小及其空间分布是随着历时而变化的.应用此法不仅能估算出山岳区的PMP数值,而且能绘出符合成因分析的PMP等雨量线的时、空变化情况.本文还结合实例分析,指出了"分时段地形增强因子法"在暴雨移置研究中的应用前景.     

基于机器学习的城市暴雨内涝时空快速预测模型

暴雨内涝的快速预测对于提升灾害应急处置能力具有重要意义。针对传统数值模拟复杂耗时导致难以满足暴雨内涝预测时限要求的问题,该文基于机器学习方法构建城市暴雨内涝时空快速预测模型。利用城市综合流域排水模型(InfoWorks ICM)模拟的高精度网格结果作为数据驱动,综合考虑降雨因素、地理数据以及排水管网的分布情况,分别基于随机森林、极限梯度提升(XGBoost)、K最近邻以及长短期记忆(LSTM)神经网络建立城市暴雨内涝快速预测模型。以北京市某区域为例,开展算例研究,结果表明：随机森林模型的空间预测效果最佳,淹没范围预测准确率可达99.51%,积水深度平均预测误差3.55%; LSTM神经网络模型能准确预测内涝点积涝过程的水深时序变化。在该算例场景下,所构建的机器学习模型可实现s级的暴雨内涝时空快速预测。     

华南中小流域设计暴雨洪水同频率检验与重现水平推算

暴雨洪水同频率假定是否成立和暴雨洪水遭遇概率分布是中小流域设计洪水计算的依据,为检验其合理性,采用鉴江上游曹江流域典型强降水流域1967—2013年逐时暴雨洪水观测资料,分析了华南中小流域最大面雨量R和对应场次最大洪峰流量Q的边缘分布和联合分布的遭遇概率,并推算其设计重现水平。研究结果表明：暴雨和洪水同频遭遇概率较小;对于特定设计频率,洪峰流量与流域面雨量的遭遇概率随流域面雨量增大而增大;流域面雨量和洪峰流量的遭遇条件概率显示存在着多种防洪风险管理选择;相对于“或”联合重现期和“且”重现期,二次重现期更准确地反映R-Q组合的风险率。     

暴雨中不同尺度天气系统的分离及其相互作用

利用水平平滑滤波方法对不同等压面上大中尺度场的分析结果表明：在１９９１年７月１—５日的暴雨过程中，从高层到低层青藏高原北部有一急流中心，急流中心位于４０°Ｎ附近。和这次暴雨过程直接对应的急流中心位于２９°Ｎ附近。１—５日这两个急流中心均稳定少动且中心风速比常年大。大范围降水区中的强暴雨中心和中低层的流场、风场辐合区以及扰动低压中心吻合较好。低层等压面上大中尺度系统相互作用项的区域平均值对７００ｈＰａ中尺度系统发展的贡献最大，高层２００ｈＰａ和中层５００ｈＰａ贡献数值接近，高中低层大中尺度系统相互作用项对７００ｈＰａ中尺度系统发展的贡献具有同步性     

2012年11月福建省多暴雨过程成因分析

为分析2012年11月福建省降水异常偏多的现象,利用统计学和天气学的分析方法,对11月的降水气候特征和下旬3场暴雨的环流形势、影响系统及水汽输送特征进行了分析。整个11月,200 hPa西风急流偏强,在福建省上空有气流的辐散;500 hPa乌拉尔山脊偏强,贝加尔湖槽偏深,有利于冷空气南下;850 hPa为较强西南急流。下旬3场暴雨期间,500 hPa南支槽位于105°～110°E,副高强度偏强;中低层700,850 hPa有切变线和西南急流,850 hPa比湿大于8 g/kg。结果表明,稳定的环流形势、频繁出现的天气系统以及充沛的水汽条件是发生多暴雨现象的主要原因。     

甘肃省岷河流域暴雨洪水特性及灾害防治分析

通过对岷河宕昌县“76.7”暴雨洪水和“2000.5.31”暴雨洪水特点的分析,阐述了岷河流域雨量集中、历时短、强度大、笼罩面积小的暴雨特性,和峰值大、涨落急剧、洪量集中的洪水特性,分析了岷河流域山洪泥石流易发生的原因,提出了岷河流域暴雨洪水及泥石流防治的对策,为当地防洪减灾工作提供了依据.     

城市暴雨排水设计问题的预测中概率的考虑

早在1887年,美国塔尔博特发表了他的公式,用以确定小型排水建筑物的过水面积。公式为: