由实测暴雨推求设计洪水方法的探讨

基于南方湿润地区洪水由暴雨形成的特点，可根据实测暴雨资料分析流域代表性产、汇流参数，将历年最大面暴雨系列转换为对应的洪水系列，并由该洪水系列作为样本来计算洪水统计参数。实例分析结果表明，与实测洪水计算结果相近，该方法不但克服了山区河流雨洪同频率的假定，而且还为研究暴雨形成洪水的产、汇流机制，创造了一定的条件。     

推理公式法在土耳其小流域设计洪水计算中的适应性分析

为分析推理公式法在土耳其小流域设计洪水计算中的适应性,首先分析了土耳其常用洪水计算方法 DSI Synthetic Method在设计降雨、产流规律、汇流模型的水文特点,并将DSI Synthetic Method与我国常用的两类推理公式法进行比较,探讨土耳其降雨径流关系与推理公式法汇流模型相结合进行小流域洪水计算的方法,最后通过土耳其工程实例将该方法与DSI Synthetic Method设计洪水计算成果进行比较。研究结果表明,改进的推理公式法能够将土耳其的设计降雨、产流规律和推理公式法汇流模型相结合,设计洪水计算成果能够符合当地实际情况。     

黄河上游干支流交汇区沙坝淤堵形成条件

针对黄河上游干、支流交汇区形成的沙坝淤堵事件,利用野外观测资料,分析了支流高含沙洪水特性及交汇区沙坝淤堵特点,探讨了汇流比(支流流量与干流流量之比)、支流洪水水量、支流洪水沙量等因素对沙坝淤堵形成的影响;根据动量原理建立了交汇区形成沙坝淤堵的判别关系,结合黄河上游干、支流洪水输移特性,得出了基于汇流比与支流洪水水量关系及支流洪水沙量与支流洪水水量关系的沙坝淤堵判别条件。由此,可根据汇流比、支流洪水水量及沙量判断交汇区能否形成沙坝淤堵,可为暴雨洪水期黄河上游交汇区形成沙坝淤堵灾害的预报及防治提供参考。     

VIC模型汇流方案的改进

VIC模型作为具有物理基础的大尺度水文模型得到了广泛应用,然而其现行汇流方案无法用于场次洪水的模拟。本文采用单位线法和Maskingum-Cunge法对模型的汇流方案进行了改进。以时段气象数据驱动VIC模型进行产流计算,以所改进的汇流方案进行汇流演算,对西江南宁以上流域的场次洪水过程进行了模拟,结果表明,改进的汇流方案可以较好的模拟出口断面的洪水过程,并对洪水的空间演进过程具有一定的描述能力。     

推理公式法在无资料地区小流域洪水计算中的应用

以陕西省南部某水利工程为例,采用推理公式法在无资料地区小流域洪水计算中具有重要的意义。采用推理公式法计算特小流域设计洪水,通过流域汇流历时与河长、比降以及洪峰的相关关系推求洪峰,得到其频率P=5%洪峰流量115 m3/s,P=0.5%洪峰流量186 m3/s。为无货料地区小流域设计洪水的推求提供了思路。     

GIS支持下的小流域设计洪水过程线推求

浙江省衢州庙源溪为典型的山区河流,庙源溪雨量丰富,河流比降大,源短流急,洪水陡涨陡落,汇流速度快,洪峰流量大。基于GIS的不规则三角网和空间分析功能,实现水文特征值等值线的内插。根据GIS获取的水文特征值,计算不同历时平均点雨量,考虑点面折算系数,得到平均面雨量。通过频率分析,获得不同频率下的设计雨量。采用瞬时单位线法,进行汇流计算,推求设计洪水过程线及洪峰流量,为制作山洪风险图,建立小流域防洪避洪保障体系提供依据。     

岩溶地区内涝设计洪水的确定

根据岩溶地区内涝暴雨洪水形成的特点及其产８汇流规律,利用水量平衡原理,把实测水位通过库容曲线转换成流量,从而推求出溶洞泄流曲线和岩溶地区内涝设计洪水。然后用该设计洪水由调洪反求水位的办法来论证实测水位及所求岩溶地区内涝洪水的正确性,为我国广大岩溶地区提出了一种设计洪水的计算方法及途径。     

半干旱半湿润地区洪水预报模型适用性研究

针对半干旱半湿润地区的流域特性和产汇流特点,比较了河北雨洪模型和新安江模型的模型原理和模型特性,以滦河支流老牛河流域为例,开展了洪水预报适用性研究。结果表明,河北雨洪模型的预报精度较高,更适用于半干旱半湿润地区的洪水预报。     

河槽汇流曲线法在北方中小河流水文预报的应用研究

作为一种"黑箱"河道演算方法,河槽汇流曲线具有原理简单,应用灵活的特点,应用研究结果表明:1若不考虑基流,进行陡涨陡落洪水演算时,利用马斯京根法所推求的河槽汇流曲线与马斯京根法的精度是相当的;2调整河槽汇流曲线上的值,能有效地模拟河道下渗,提高模拟精度;3曲线可模拟洪水滞后现象及流量分配过程;4河槽汇流曲线时段转换中,应用三次样条插值拟合S累积曲线可有效避免转换的河槽汇流曲线出现时段值"均化"现象,同时需对拟合中出现的凸形与凹形的"特殊"情况进行修正,以保证拟合S累积曲线的合理性。     

南水北调中线总干渠左岸区域洪水的数值模拟研究

研究开发了将坡面产汇流与沟、洪水演进有机结合的水文水力学模型。模型中采用区域洪水分析、水域全区自动跟踪识别和复杂开边界过流处理等技术。模型应用于南水北调中线总干渠工程左岸牛尾河串流区洪水的仿真计算,较好地模拟了洪水期计算区域内的降雨、坡面产汇流及河沟的洪水演进、串流状况、为总干渠工程规划设计和沿线区域防洪规划提供了重要参考依据。     

基于改进填洼模型的城市洪涝灾害计算方法

城市水文模型广泛应用于城市雨洪管理研究中,但由于它无法直接给出流域的淹没情况,制约了其在城市洪涝灾害评价中的应用,因此,有必要对其进行改进。本研究开发了考虑下游影响的填洼模型,并将其与较为成熟的城市水文模型相耦合,使改进后的模型可以模拟流域的淹没状况,并在北京市天堂河流域进行了试验研究。结果表明:改进后的模型可以快速模拟流域的淹没水深及淹没范围,其淹没水深结果与相关水动力学方法模拟结果较为一致。天堂河流域河道行洪能力低于20年一遇设计标准,流域洪水风险较大的区域集中在天堂河下游区域和田营沟与永北干渠的交汇处。若在下游区域进行开发,洪水风险还可能会继续增加。     

北京市平原区地下水位自动化监测网建设

地下水监测是一项重要的基础性水文地质工作,北京市进行地下水监测已有50多年的历史,为城市建设提供了有效服务。本文介绍了北京市地下水位自动化监测网现状技术特征,提出了监测井空间分布优化与自动化监测设备优化等措施,以进一步提高监测效率与精度,更好地为城市经济建设和环境保护提供有关基础性资料和服务。     

基于时间序列建模的城市热岛时间尺度成分分离方法与应用

城市热岛效应是全球与区域气候变化研究中的焦点问题。基于2001—2012年较长时间序列的北京市MODIS地表温度产品及相关NDVI和反射率产品,给出地表温度时间序列构建方法。基于站点气象观测资料进行的精度验证表明地表温度时间序列构建方法可行,并最终给出城市热岛强度的量化方案。研究选取统计学中X-11-ARIMA时间序列建模方法,分离并分析城市热岛强度时间序列的结构性成分。分析发现,以平均城乡温差为指标的北京城市热岛强度季节性特征明显,与城乡土地利用状况、季节性地表覆盖、地物热特性以及气候因子等联系密切。趋势—循环特征与城市扩张速度及入选城市区域面积相关。以已发生城市热岛区域城乡平均温差为指标的北京城市热岛强度趋势—循环特性在12年间表现平稳。时间序列建模分析提取出不规则变动成分,为定量研究偶然因素对城市热岛的影响提供了可能。     

基于通用计算的涪江中段径流模拟研究

为了提高传统径流汇流模拟的时效性,提出了一种基于通用计算的径流汇流模型。模型采用纳维-斯托克斯作为基础方程。首先,文章探讨了利用通用计算进行径流汇流模拟的实现方法并设计了模拟计算流程。然后,以涪江流域中段为研究区域,将流域内25个常规站和区域站的实况降水数据为数据源,分别利用本文径流汇流模型和FloodArea模型对流域进行径流模拟,并将两种模型模拟结果与水文站实测数据进行对比分析。结果发现,基于通用计算的径流汇流模型不仅在模拟效率上相对于FloodArea模型有很大程度的提高,而且模拟结果具有更小的水位变化误差,与水文站实测水文数据具有更好拟合效果。模拟时效性和结果准确性的同时提升表明本文的径流汇流模型对暴雨洪涝预警预报具有重要的意义。     

一种基于VB求解小流域设计洪峰流量的图解方法

1958年陈家琦等人提出了计算小流域设计洪峰流量的水利科学院推理公式法。该方法以暴雨形成洪水的成因分析为基础,建立计算模型,一般情况下能够较好地反映流域的产、汇流关系,具有很好的实用性。本文针对现行推理公式参数计算中存在的问题提出一种基于VB(Visual Basic)编程语言的计算机化的图解方法。应用实例表明,相比于传统图解法和迭代法,基于VB求解推理公式参数的方法可实现计算机自动绘图自动求解,不但计算简捷直观,而且精度高,便于工程使用。     

北京平原区地面沉降现状及发展趋势分析

北京平原区已成为国内地面沉降发育严重的区域之一,对北京城市规划建设的影响日益明显,其潜在危害倍受各级政府和社会各界关注。本文主要从沉降速率、累计沉降量以及沉降区域扩展等几个方面,重点描述北京平原区地面沉降现状,分析其特点与规律,对其发展趋势进行预测,并提出防治措施对策建议。     

北京城市地质工作服务的新方向——地质遗迹景观资源的开发利用

本文在阐述北京城市地质工作和地质遗迹景观资源开发利用现状的基础上,通过地质公园建设实例,从推动地方经济发展和当地居民就业、加快城镇基础设施和生态环境建设、提升地学旅游品位和公众保护地质遗迹意识等三个方面论证了地质公园在保障城市经济健康和可持续发展中发挥的重要作用,从而有力阐明了开发利用地质遗迹景观资源是北京城市地质工作服务的一个新方向。本文还提出了今后北京地区地质遗迹景观资源开发利用对策。     

北京轨道交通指挥中心二期基坑工程地表变形影响分析

深基坑在开挖过程中易引起周边地表的变形,因基坑开挖施工周期长且周边环境复杂,对周边地表沉降变形监测及控制则显得至关重要。结合北京市轨道交通指挥中心二期基坑工程地表沉降控制的实践经验,运用ANSYS软件,建立三维数值分析计算模型,并与实测数据进行了对比分析,两者基本吻合。     

北京城区2000—2014年地表温度反演及因素分析

传统的城市温度监测方法周期长、效率低,而利用热红外遥感影像进行城区温度监测的方法具有准确、简便、实用等优点。基于Landsat TM、ETM+、OLI遥感影像数据,应用辐射传输方程法对北京城区（东城区、西城区、宣武区、崇文区、朝阳区、海淀区和丰台区7个区域）2000—2014年夏季地表温度的空间分布和时间变化进行分析及温度反演,结果显示,高温区分布有一定的规律,降雨情况、植被覆盖度的变化以及城区规划都是北京城区温度变化的重要影响因素。研究结果可为减缓北京的热岛效应提供依据。     

京津冀地区城市人居环境气候舒适性评价

京津冀地区城市聚集,目前在京津冀协同发展规划下,随着都市圈产业结构调整,各城市面临大量人口流动迁移,人居环境气候舒适性将影响人口重布。以京津冀地区13个主要城市作为研究对象,根据1951-2013年的气候资料,采用温湿指数THI和风效指数K,综合评价各城市气候舒适度,并加以对比分析。结果表明：近63 a来,本区13个城市人居气候环境舒适性较高;区内各城市气候舒适性分布特点表现为由东北向西南,舒适性呈现降低趋势,河北省内秦皇岛、唐山、廊坊、邯郸等多个城市气候舒适性均高于北京天津两大城市。以全年气候舒适程度由高到低排序：秦皇岛>唐山>廊坊、邯郸、北京 > 承德 > 张家口 > 石家庄、邢台、保定、衡水 > 沧州、天津。这将成为引导人口分流的有利因素,驱动人口高度密集区进行有序合理疏散,缓解北京天津的大城市病问题。