关键技术在江西气象灾害风险预警业务中的应用与体会

针对暴雨诱发的中小河流洪水、山洪地质灾害气象风险预警的业务工作要求,江西省气象台开展了雷达定量降水估测、山洪沟等小流域提取、小流域临界雨量确定、基于SWAN山洪版的二次开发等关键技术研究并完成了业务化运行,实现了从典型区域的风险预警服务向全省所有中小河流、山洪沟、地质灾害隐患点的气象灾害风险预警业务的扩展,为气象灾害风险预警服务提供了重要的技术支撑。     

商南县山洪灾害解释预报

采用商南县1980--2006年降水以及山洪灾害资料,分析山洪灾害与不同历时暴雨的关系。得出部分重灾区的临界雨量。运用山洪水文气象模型,以降水性质、量级、风向、风速及土壤湿度作为预报因子,根据历年山洪灾害与各时段降水量关系进行统计分析,结合各时段临界雨量确定山洪灾害预报等级。     

商南县山洪灾害解释预报

采用商南县1980—2006年降水以及山洪灾害资料,分析山洪灾害与不同历时暴雨的关系。得出部分重灾区的临界雨量。运用山洪水文气象模型,以降水性质、量级、风向、风速及土壤湿度作为预报因子,根据历年山洪灾害与各时段降水量关系进行统计分析,结合各时段临界雨量确定山洪灾害预报等级。

     

基于GIS的广西溪河洪水型山洪沟空间分布特征

在GIS技术支持下,以DEM、水系、山洪灾害隐患点等地理信息为基础数据,依据流域划分原理与方法,提取广西溪河洪水山洪沟边界,根据山洪沟流域面积、主沟长度、河床比降等流域属性特征,划分溪河洪水山洪沟类型,基于行政区域、地形地貌类型、已发生灾害次数,分析广西溪河洪水型山洪沟空间分布特征,结果表明,按地域,广西溪河洪水型山洪沟主要分布在桂西北的百色市、桂北的河池市、桂东北的桂林市;按地形,广西溪河洪水型山洪沟主要分布在低山、丘陵、平原地区,中山、喀斯特石山分布较少。     

基于FloodArea的三峡库区小流域山洪面雨量分析

以三峡库区普里河下游流域作为山洪灾害淹没模拟的研究区域,通过泰森多边形方法和算术平均方法分别计算流域面雨量,采用FloodArea模型对两种方法下的同一降水过程进行模拟,结合实地考察流域内淹没时间和淹没水深资料对比分析两者的模拟结果。结论表明:泰森多边形方法下的山洪灾害淹没模拟能较好地反映普里河下游流域内的因降水导致的山洪推进路线、淹没范围及淹没水深,且该方法下推算的山洪灾害致灾临界面雨量更具有实际应用价值。该方法可用于推算流域内的山洪灾害致灾临界面雨量。     

精细化面雨量处理在小流域山洪灾害评估中的应用

鉴于区域气象站的建立、灾情普查数据的细化,为小流域山洪灾害定量评估精细化提供了数据基础.通过合理利用区域气象站雨量数据,对小流域山洪灾害进行精细化定量评估研究.结果表明,区域气象站雨量数据对小流域山洪灾害精细化定量评估是可行的,对雨量数据进行网格精细化的面雨量处理方法对小流域山洪灾害定量评估精细度、准确度均有提高.     

湖北省山洪灾害临界雨量及降雨区划研究

统计分析了湖北省历史上327次山洪灾害个例,指出湖北省山洪灾害主要位于鄂西南武陵山及鄂东南幕阜山一带,主要集中在梅雨和盛夏期间,与湖北省主要暴雨区及暴雨集中期相一致。选取1980年以来较典型的80次山洪灾害个例,对气象站和水文站雨量进行对比分析,发现气象站雨量在70 mm以上时,二者比较接近;在30 mm以下时,二者差异非常大。山洪灾害临界雨量综合计算方法能较有效地提高山洪灾害气象站临界雨量精度。对山洪灾害临界雨量与不同频率的设计雨量及其它一些暴雨参数值进行综合分析,确定了湖北省山洪灾害降雨区划。     

福建省山洪灾害气象特征分析

对触发山洪灾害强降水的短时雨量统计分布,并利用地理信息系统(GIS)分析了山洪灾害的流域分布特点,并对开展山洪灾害实时预报预警业务,进行了有益的探讨.     

基于FloodArea模型的呼和浩特市城区大青山南麓山洪致灾临界雨量研究

以呼和浩特市城区北部大青山南麓山洪沟流域为研究区域,利用流域内国家气象站以及区域气象站逐小时降水数据、数字高程模型DEM数据、土地利用数据等资料,采用FloodArea淹没模型,对1998年7月12日和2020年8月1日暴雨时段进行洪水动态淹没模拟和效果检验。结果表明：对于1998年7月12日暴雨过程,F1oodArea水动力模型模拟结果与实际情况较为吻合,该流域内9条山洪沟洪水淹没深度与累计9小时滑动面雨量的相关性最好,并构建了面雨量与淹没深度的回归关系方程,基于隐患点3个风险等级,最终确定了不同等级下的临界面雨量,以红山口沟为例,分别为69.9mm(1级),39.3mm(2级),17.2mm(3级)。对于2020年8月1日暴雨过程,模型模拟结果基本与山洪过程一致,也证明了上述线性回归模型的适用性,为今后进一步建立全市山洪灾害预报服务奠定了基础。     

福建省山洪灾害气象特征分析

对触发山洪灾害强降水的短时雨量统计分布，并利用地理信息系统（GIS）分析了山洪灾害的流域分布特点，并对开展山洪灾害实时预报预警业务，进行了有益的探讨。     

江西五河流域降水与重大降水过程天气系统特征分析

通过对江西五大江河流域内的测站降水进行统计，分析了各流域的暴雨、连续大降水过程等降水气候特征；同时还对各个流域一些重大降水过程的天气系统进行普查，得出了一些统计事实。为今后制作流域预报提供一些参考。     

江西山洪灾害分布特征与预报初探

分析了1954-2004年江西山洪灾害资料和山洪发生地同期历史降水资料,发现江西山洪灾害的发生存在5个方面的特点：一是发生频率高．且20世纪60-90年代发生频率存在增高的趋势;二是季节性明显,与月降水量的分布十分吻合,6月份发生最多;三是南部、中部明显多于北部,山区多于平原,赣南东部发生最多,赣北平原为少发区;四是在北部与连续性暴雨关系密切;五是西风带锋面型是山洪灾害发生的主要天气形势。另外,利用24h降水量和前10d累计雨量作为预报因子,结合判别分析法进行预报分析,力图寻找出江西山洪灾害的预报模式。     

作物生长对流域水文过程与区域气候的影响

利用区域气候模式RegCM3以及考虑作物生长过程的耦合模式RegCM3_CERES对东亚区域进行20年模拟,研究作物生长对流域水文过程与区域气候的影响。结果表明：考虑作物生长过程的耦合模式模拟海河流域、松花江流域、珠江流域多年平均降水效果明显改进,在除黑河流域外的各流域模拟的温度负偏差有所减小,其中在海河流域、淮河流域的夏季改进尤为明显。各流域夏季（6、7、8月）月蒸散量最高,其中长江流域、海河流域、淮河流域、珠江流域的夏季月蒸散量基本上在100 mm左右,并且七大流域蒸散发的季节变化趋势跟总降水基本一致。多数流域考虑作物生长过程的耦合模式模拟得出蒸散发减少且进入的水汽增加,导致局地水循环率减小;黑河流域与黄河流域降水有所增加,其他流域均有不同程度的减小。针对长江流域,比较耦合模式RegCM3_CERES与模式RegCM3模拟结果显示,叶面积指数减少1.20 m²/m²,根区土壤湿度增加0.01 m³/m³,进而导致潜热通量下降1.34 W/m²（其中在四川盆地地区减少16.00 W/m²左右）,感热通量增加2.04 W/m²,从而影响到降水和气温。     

Factors and characteristics of the spatial correlation of the annual runoff of the Upper Ob basin rivers

The main features of the spatial and temporal oscillations of the annual runoff of the rivers in the Upper Ob basin, which is characterized by various landscape and hydrologic conditions, are discussed. It is found that the coefficients of pair correlation of the annual runoff have been decreasing since the late 1990s-early 2000s. Correlation functions for mountain areas should be constructed separately for river basins ranked according to the prevailing type of river feed. The coefficients of pair correlation can be described by multiple regression equations, which, apart from the distance between the centers of gravity of the basins, may include landscape characteristics such as the difference in their average elevation and forest cover.     

包头山区流域面雨量的实现及最大洪峰流量的估计

利用T213数值预报产品建立包头市短期降雨预报方程,通过地理信息系统,在Citystar4.0版本软件的支持下,实现大青山区降水随高度的分布模式,计算出主要山区沟河的流域面雨量和降水总量,估计洪峰流量。在GIS(地理信息系统)环境下,研究山区面雨量的预报,通过建立包头市大青山区山体高度降雨量分布的经验公式,得到实现山区沟河流域面的面雨量,最终得到各个沟河流域的最大洪峰流量的估计。     

辽宁暴雨诱发山洪灾害风险区划研究

基于自然灾害风险评估理论,利用2005—2019年辽宁省1639个自动站逐时降水观测资料、2017年辽宁省30 m分辨率的基础地理信息和山洪沟资料以及风险普查数据,对辽宁暴雨诱发山洪灾害风险区划进行研究,并将风险区划结果与历史山洪灾情进行对比分析。结果表明：通过山洪灾害与降水相关性统计发现,6 h暴雨作为辽宁省山洪致灾因子更为合适,因此构建了6 h综合利用分级暴雨强度及暴雨频次精细评估暴雨致灾危险性;山洪沟沟口高程、沟床比降及河网密度等资料可有效评估山洪孕灾环境敏感性;人口密度、耕地比例两个风险暴露度指标以及灾损敏感系数可大体评估承灾体的易损性;与历史山洪灾害空间和频率分布对比,山洪灾害的高发区与在本次风险区划高风险区基本吻合;精确到每个山洪沟风险区划的结果,提高了山洪灾害的风险区划精度,为辽宁暴雨诱发山洪灾害精准防御提供参考。     

黑龙江省山洪暴发气象条件及区划方法研究

利用黑龙江省实际水文气象监测资料分析表明,山洪发生时空分布特征基本同全省暴雨分布相一致;山洪暴发前3h、24h、及前10天降雨量为有效关键时段,寒冷的气候条件,森林过度采伐对山洪暴发影响关系很大;特别是20世纪80年代以来黑龙江省气候明显变暖,暴雨次数也明显增多;根据山体滑坡、泥石流、土壤侵蚀的原理结合黑龙江省山洪发生特点,提出了山洪发生的概念模型及权重指标和山洪发生的等级。     

GIS在广西山洪灾害预警中的应用

介绍了使用GIS技术结合精细化降水预报数据和广西山洪灾害防治规划成果中的山洪易发区划和山洪临界雨量区划数据,利用空间数据叠置分析的方法,计算山洪灾害预警区并查询预警区社会经济信息;介绍叠加广西基础地理信息数据,制作山洪灾害预警专题图的方法。山洪灾害预警专题图为防汛部门进行山洪灾害的预警提供实用参考资料。     

GIS在广西山洪灾害预警中的应用

介绍了使用GIS技术结合精细化降水预报数据和广西山洪灾害防治规划成果中的山洪易发区划和山洪临界雨量区划数据,利用空间数据叠置分析的方法,计算山洪灾害预警区并查询预警区社会经济信息;介绍叠加广西基础地理信息数据,制作山洪灾害预警专题图的方法。山洪灾害预警专题图为防汛部门进行山洪灾害的预警提供实用参考资料。     

近50 a来中国不同流域降水的变化趋势分析

利用我国612个气象站1961—2010年逐日降水量资料,借助地理信息系统Arc GIS,分析了我国十大流域的年、季节降水量的时空变化趋势特征。结果表明,我国降水主要集中在珠江、东南诸河和长江流域,西北诸河流域降水最少;四季降水量与年降水量的空间分布特征高度相似;降水量均为夏季最多,冬季最少。就年降水量而言,西北诸河流域有变湿趋势,海河流域和黄河流域有变干趋势。就降水季节而言,西南诸河、松花江、西北诸河流域春季有变湿趋势;东南诸河流域和长江流域夏季有变湿趋势,海河流域和西南诸河流域夏季有变干趋势;西北诸河流域秋季有变湿趋势,长江流域、黄河流域和淮河流域秋季有变干趋势;松花江流域、西北诸河流域和长江流域冬季有变湿趋势。