郁江2001年7月洪水主要控制站实测流量的合理性分析

2001年7月上旬,受3、4号台风影响,郁江发生了继1937年大洪水以来的最大洪水,各水文站对洪水进行了非常全面的流量测验,大部分站的实测水位流量关系与多年综合相差不大,但下颜、南宁和贵港水文站相差较大,其中下颜和南宁站严重偏小,而贵港站严重偏大。通过洪量平衡分析,认为这3个站的实测水位流量关系与多年综合相差较大的根本原因是实测流量问题。     

基于遗传算法的分级预泄调度方案优化研究

采用分级预泄进行汛限水位动态控制,综合考虑洪水、预报系统、调度决策系统等不确定性因素影响,留有余地地选择浮动库容、预泄级数、相应泄流及流量控制点。此种调度方案能在保证防洪安全的前提下获得较大的兴利效益。实例表明,借助于遗传算法良好的全局优化搜索能力,合理设置参数约束范围和适应度函数,可以得出比较满意的调度方案。     

水口水电站泄流模型与原型值偏差及率定的探讨

水电站大坝建成后，水库的泄流由闸门控制，但泄往往与水下游水文的流量不一致，给水库防洪调度的安全带来影响。本文通过水口水电站水库运行中出现泄流量模型与原型值偏差的分析，以及通过测验率定情况，表明电站水库运行后，必须对益洪道泄流曲线模型值进行率定，提高泄流量精度，以确保水库防洪调度的安全。     

登陆台风精细结构的观测、预报与影响评估

2015年立项的国家重点基础研究发展计划项目(973计划)"登陆台风精细结构的观测、预报与影响评估"将通过进行登陆台风精细结构的野外科学试验,开展登陆台风精细结构的多源资料分析理论和方法研究,探索登陆台风精细化结构演变规律及其对风雨分布的影响机理,发展高分辨率台风数值预报模式关键技术,开展台风灾害影响(预)评估方法研究等,揭示环境因子及其自身内部的多尺度系统相互作用如何影响登陆台风精细化结构的演变,以及精细结构的演变如何影响台风风雨强度和分布,力争提高登陆台风精细结构的模拟、预报和影响评估能力。     

小龙潭水库坝址尾水水位流量关系分析

小龙潭水库坝址的尾水受小龙潭下游伏流的影响,伏流消水洞的排泄能力较差,洪水常形成壅水,不能按常规曼宁公式进行计算坝址尾水的水位与流量关系,根据伏流消水洞的泄流能力按"水库调洪"方法计算绘制小龙潭水库坝址建库后水位流量曲线,确定坝址尾水水位流量关系。结果表明:下游伏流消水洞泄量较小,水库施工期间可能受下河石渣影响。因此,施工过程中要密切注意施工弃渣和弃石,并即时对其进行清理,避免堵塞下游河道。并且下阶段应设立水位、流量监测站,积累资料,即时复核水位流量关系。     

多普勒天气雷达探测揭示的台风云娜(Rananim) 登陆前后特征演变研究*

温州多普勒天气雷达(CINRAD-SA)建于面临东海的大罗山顶(海拔714m),探测环境较好,它对0414号台风云娜(Rananim)进行了系统性跟踪探测,取得了完整的基数据资料。应用该多普勒天气雷达连续探测资料,配合地面中尺度自动站加密观测资料,通过云娜台风登陆前后的螺旋云带、台风"眼"眼壁、垂直累积含水量和降水量与眼区速度谱宽、台风内中尺度环流等分析,研究了登陆前后台风强度和雷达径向速度的演变特征;同时使用MM5(V3.6)中尺度数值模式结合雷达数值产品分析,就地形对台风演变特征的影响进行了研究,初步揭示了地形影响的一些主要演变特征。研究发现:云娜台风中心登陆之前,位于海上的台风"眼"眼壁在8km高度以下基本垂直,在8km高度以上"眼"的直径明显增大。当台风登陆时,由于受地形影响,其眼壁出现向前或向右前方倾斜,台风"眼"内回波由低层向高层"填塞"。台风眼"填塞"后,台风环流重又加强,使得强回波主体(＞35dbz)仍可保持眼壁轮廓并能持续相当一段时间,这一现象在数值试验中得到了证实;在台风暴雨系统中垂直累积液态水含量(VIL)相同时,由于液态水含量的密实程度不同"降水效率"差异极大,有时可使降水量的差异达到2.5倍甚至更大;台风登陆时,眼壁速度谱宽急剧变化,从到达陆地眼壁前部的低层起到高层增大。多普勒速度谱宽的这种变化与低空西南急流的维持与否相一致。在3~5km高度以上,谱宽较为稳定,表明该高度层的西南急流稳定维持;台风登陆时,受到地形和山脉影响,最大风速半径及台风环流强度随时间的推延,低层最大环流中心移速减慢、最大风速半径开始缩小;台风暴雨的降雨强度与其气旋性涡旋的动力辐合上升强度趋于一致,从多普勒径向速度场产品可以直观地识别、判断和分析辐合辐散运动与冷暧平流的迭加风场。强降水区集中在台风的右前侧,与台风回波强度的不对称结构相一致,并有明显的"眼"的形状。台风环流在乐清砩头、永嘉中堡附近喇叭口状地形幅合作用显著;东南气流与北雁荡山脉形成的较大夹角,对暖湿气流强迫抬升作用十分明显。     

影响中国双台风活动气候特征研究

在双台风判定客观标准的基础上提出影响中国双台风的定义:在双台风活动期间,双台风中至少有一个台风对中国大陆或2个大岛——海南岛和台湾岛之一造成降水的双台风,称为影响中国双台风。然后利用台站逐日降水资料和台风最佳路径资料,采用热带气旋(TC)降水天气图客观识别法(OSAT)和上述定义,对1960—2017年的影响中国双台风进行研究。结果表明:1960—2017年影响中国双台风共有255对,年均4.4对,占西北太平洋双台风总数的60.6%。影响中国双台风年频数表现为显著下降趋势。影响中国双台风的影响期最长可达10天,主要集中在1天、2天和3天,分别占18.8%,29.4%和24.3%。在地理分布上,影响中国双台风主要分布在112°～138°E、12°～30°N范围,频发区在菲律宾北部附近洋面;受双台风影响的年均频次和年均降水均表现为由东南沿海向西北内陆阶梯递减,主要影响区为中国的台湾岛、东南沿海和华南沿海,其中台湾岛受影响最大。进一步分析发现,影响中国双台风影响期内出现单站最大日降水当日两TC平均位置主要表现为东—西向分布,西台风和东台风正好分别位于东亚夏季风的西南风水汽通道和副热带高压西南侧东南风暖湿气流中,不仅有利于西台风从西南风水汽通道中获得水汽,而且有利于东台风向西台风的水汽输送,从而有利于西台风对中国台湾岛、东南沿海和华南沿海造成的强降水。     

多通道地基微波辐射计在0713号"韦帕"台风登陆前后探测性能及特征分析

利用上海市气象局2007年9月进行的"韦帕"台风探测试验资料和地面常规观测资料,对多通道地基微波辐射计在0713号"韦帕"台风登陆前后探测性能及特征进行了分析。结果表明:多通道地基微波辐射计探测的温度和相对湿度趋势与GPS探空得到的基本一致,尽管二者之间存在一些小的差异,但也表明了微波辐射计对台风具有一定的探测能力。0713号"韦帕"台风登陆前后温度和水汽密度场上,甚短生命史的冷暖气柱和高水汽密度柱十分活跃,体现了"韦帕"台风登陆前后的阵性特征。     

考虑河床坡度和泄流槽横断面影响的堰塞坝溃决过程试验研究

针对缺乏地形条件和工程处置措施对堰塞坝溃决过程影响研究的现状,采用4种河床坡度(0°、1°、2°、3°)和3种泄流槽横断面型式(三角形、梯形、复合型),开展了堰塞坝溃决的模型试验。通过分析堰塞坝的溃决流量、溃决历时、溃口发展和坝体纵截面演变过程,研究了不同河床坡度和泄流槽横断面对堰塞坝溃决过程的影响规律。试验结果表明:(1)堰塞坝溃决过程可分为3个阶段。阶段Ⅰ:溃口形成阶段,溃决流量较小;阶段Ⅱ:溃口发展阶段,水流下蚀及侧蚀强烈,溃决流量到达峰值;阶段Ⅲ:衰减-平衡阶段,粗化层形成,溃口停止发展。(2)河床坡度增加意味着下游坝坡、坝顶及泄流槽的坡度增加,导致水流侵蚀能力增强,溃口下切迅猛,因此在0°～3°范围内河床坡度越大,峰值流量越大,峰现时间越早,溃决流量过程曲线越趋于“高瘦型”,且残留坝高越小。(3)泄流槽横断面型式不同导致其槽深、槽宽和侧坡坡度不同,进而影响溃口发展和溃决流量。三角形槽的水土作用面积小,溃口下切及展宽速率最高,峰值流量最大,峰现时间最早;梯形槽的槽底高程最高,水土作用面积最大,溃口下切速率最低,峰现时间最晚;而复合槽介于前两者之间。试验成果将为堰塞坝应急抢险和工...     

长江三角洲区域性暴雨的统计诊断分析

利用1954年～1983年5月～8月气象资料,统计了影响长江三角洲地区的区域性暴雨类型。分析了1962年14号强台风的路径、暴雨落区以及产生暴雨的气象条件。诊断结果表明,有利大气环流形势、台风倒槽辐合线、低空东南急流、上升运动和强大的水汽通量与通量辐合是产生"6214"台风大暴雨的重要条件。     

考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析——以唐家山堰塞坝为例

近年来,频发的地质构造活动和极端气候灾害诱发了大量堰塞坝,严重威胁上下游群众的生命财产安全。开挖泄流槽是最常用降低堰塞坝溃决风险的措施,由于时间非常急迫、交通极度瘫痪,其开挖量非常有限,因此如何利用有限的开挖量将溃坝风险降低至最小是亟待解决的问题。本文基于水土耦合冲刷机理,提出了考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析方法,并应用于唐家山堰塞坝。该方法根据水力学参数和坝体抗冲刷性参数动态计算瞬时坝体冲刷率,进而分析泄流槽对溃决全过程的影响,从而自动获取最优的泄流槽设计方案。将此方法应用于唐家山堰塞坝案例发现:唐家山堰塞坝泄流槽最优设计时溃坝洪峰流量为1700m3·s-1,小于实际峰值流量6500m3·s-1,主要是因为增大泄流槽的纵坡率,显著增强溃坝前的冲刷并形成双洪峰,从而有效降低了溃决峰值流量。由于复合槽相对较小的水力半径限制了溃坝前的冲刷,使得临溃时水位较高,因此溃坝峰值流量比单槽大,溃坝风险降低效果不如单槽。     

洞庭湖流域洪水模拟与综合治理

在洞庭湖水灾现状和特征分析的基础上,利用水平衡方程对洞庭湖及四水水系的水情作了进一步的模拟分析。初步估计了流域的泄流系数Fo,保水系数Fs和蓄水系数FR。得到洞庭湖随洪峰入湖流量而变化的水位日增量和湘、资、沅、四水流域随集中降水量而变化的水位总增量。进而对洞庭湖水患的防治提出了综合的治理方略：（1）增加蓄洪面积,预田蓄洪;（2）增大泄流系数,有控泄流;（3）减少入流流量,有效蓄水;（4）加固堤防工程,有备无患。减少入流流量,有效蓄水,就是在洞庭湖上游的四水流域,除了增加水库型集中蓄水外,还要人工地增加降水滞流量,也就是在全流域增加分散性蓄水机能,进行研究水田蓄水、旱土蓄水、草地蓄水及林地蓄水等的蓄洪限度、实施技术及蓄洪以外的经济效益,以及流域人工增加降水滞流量的巨大潜力。本文分析认为,只有对洞庭湖及其流域的水旱灾害实施综合治理,才是根治洞庭湖水患的有效方略,将对湖南社会经济可持续发展起重要作用。     

右江下颜站"2001·7"洪水最大流量分析

2001年7月初,受第3、4号强台风降雨的影响,右江流域发生了罕见的大洪水,右江控制站下颜水文站发生了自1933年以来的最大洪水,洪峰水位高达21.15m,相当于35年一遇,而其实测最大流量为5630m3/s,仅相当于15年一遇的洪水流量.从洪水的演变规律、流量测验情况等方面,分析了造成实测最大流量严重偏小的内在原因,并用多种方法推算出此次洪水的最大流量.     

防洪优化调度多约束启发式逐步优化方法

决策者的经验和知识判断对实际洪水调度有着非常重要的影响,为此,将决策者预泄控制的实践经验和泄流状态持续性要求纳入模型约束条件中,提出了防洪优化调度多约束启发式逐步优化方法。该方法以最大削峰为控制目标,将水库泄流的一般操作原则概化为启发式信息,以洪水涨落和水位升降作为泄流增减的判别依据,与优化搜索相结合,采用启发式逐步优化算法求解。以水口水库为例,采用5个方案对所提方法进行了对比分析。结果表明,提出的方法可以充分考虑决策者的经验和知识判断,降低了预泄腾库水位过低造成的回蓄风险,避免了泄流过程的波动,得到符合实际洪水调度要求的计算结果。     

安徽省"2005·09"暴雨洪水分析

2005年9月1-4日,安徽省受第13号台风“泰利”影响,同时遇到华北冷空气南下,与低层云团汇合,形成历史罕见特大暴雨,三个暴雨中心分别位于淠河上游张冲站、皖河上游岳西站和滁河上游长山站,最大3日降雨量687mm,最大 24h降雨量544mm。本文通过实测资料对本次暴雨洪水成因、特点进行了分析,并与历史上发生的洪水进行了对比分析。     

西江流域水文水化学因子对岩溶系统碳汇通量的影响分析

河流岩溶碳汇通量的研究对于掌握全球碳循环机制、寻找"遗漏碳汇"具有重要意义。水文地质特征是岩溶动力系统的重要单元,为了分析河流岩溶碳汇在通量、长时间尺度的变化,本文选取受湿润季风气候影响显著的西江梧州断面为研究对象,探讨了2011~2015年西江流域流量、水位、本地降水量、水温、pH值、电导率、Ca~(2+)和HCO_3~-浓度等水文水化学因子对岩溶碳汇通量的影响。结果表明:1岩溶碳汇通量与流量、水位的相关系数均在0.95以上,岩溶碳汇通量与流量达到了同步变化,岩溶碳汇通量与水位良好的相关关系则是通过水位对流量响应表现出来;降水通过不同方式进入河流直接改变地表径流状况,进而影响岩溶碳汇通量。2水温对岩溶碳汇通量的影响与西江流域雨季与夏季在同一时间段的气候特点有关,属于次要因子。3监测点水体常年呈弱碱性,pH值对岩溶碳汇通量的影响较弱;电导率、Ca~(2+)和HCO_3~-浓度主要受流量影响,对岩溶碳汇通量变化的影响甚微。由此推断,流量是岩溶碳汇通量的主控因素。     

影响太湖流域的台风演变规律分析

基于台风发源地、运动路径,以及对太湖流域影响范围、降雨量等特征的分析,提出影响太湖流域台风的刻画标准。据此从1949～2010年的台风资料中遴选出230场影响太湖流域的台风。采用非参数统计、累积距平曲线及Morlet连续小波分析等方法,剖析影响太湖流域台风的频次、年内最早及最晚影响时间等参数的趋势、突变和周期性,并分析了台风与ENSO现象的关系。结果表明:影响太湖流域台风的频次和最早影响时间变化的趋势性不显著,而最晚影响时间则有显著推后的趋势;台风频次的变化呈现"少-多-少-多"波动时演变特性,并可能存在21～22a、6～8a的振荡周期;研究对太湖流域防洪减灾具有一定的指导意义。     

“9015”号台风暴雨洪水简介

一、前言1990年第15号台风于8月25日零时在关岛附近(142.2°E、13.2N°)洋面上生成后,一直稳定地向西北方向移动,我省沿海地区从30日开始受其影响。31日上午10时30分,台风在我省椒江市沿海一带登陆(见图1),登陆时台风中心气压950hPa,中心附近最大风力在12级     

左江“86.7”暴雨洪水分析

1986年7月下旬,左江流域遭受9号台风影响,先后出现一场稀遇的大暴雨洪水过程。本文对这场暴雨洪水的天气系统、特点和暴雨洪水形成、特性进行分析,供参考。一、流域概况左江发源于越南境内,由水口河、黎溪     

沂沭河1974年8月暴雨洪水简介

1974年8月,第12号台风在我国的福建省登陆后,进入内陆变为台风低压并继续北上,台风倒槽与西风槽相接造成苏、鲁、皖连续3～5天的特大暴雨,使沂沭河及运河均出现特大洪水,其中沭河出现近二百五十年以来的最大洪水,经过还原计算的洪峰流量相当于百年一遇;沂河及运河就其一天及三天的洪量来说亦是解放以来最大的。两河洪水在骆马湖汇