铜仁地区锦江流域洪涝灾害监测预警系统

该系统利用集合预报和流域面雨量预报技术,根据水文部门水位的洪涝预报模式,开发铜仁地区锦江流域洪涝灾害监测预警系统,基于定性和定量的综合集成方法原理,探讨降水、洪涝水位预测的综合分析方法,随时向流域内各级地方防汛决策部门提供准确、及时的洪涝预警信息以及防汛决策所需的水文、气象服务信息,为政府及有关部门安排部署抗洪抢险,减少人员伤亡和灾害损失提供科学依据。     

基于HBV水文模型的西拉木伦河流域洪水临界面雨量的应用分析

文章以内蒙古西拉木伦河巴林桥水文站以上流域为分析区,基于分布式水文模型HBV,利用1995—2005年逐日降水、气温、水位、流量等数据,对HBV模型进行参数率定和日径流过程的模拟,建立降水—流量—水位之间的关系,以河流设计的警戒、保证和漫堤水位为临界判别标准,确定不同洪水等级的致灾临界面雨量。通过历史灾情检验验证,说明HBV模型可以较好地反映该流域的洪水过程,具有较强的本地适用性,可为内蒙古中小河流洪水监测预警提供技术支撑。     

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。     

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。     

淮河流域2016年汛期洪水预报试验

预报大流域降雨径流与洪水是非常复杂的预报难题。本研究建立气象水文耦合预报模型对复杂大流域的洪水预报进行预报试验。模型采用中央气象台格点化降水预报产品作为预见期内降水,驱动水文水动力学耦合模型进行洪水预报。选择新安江水文模型用于流域降雨径流模拟,基于扩散波与柱蓄和楔蓄理论建立Muskingum-Cunge水位流量演算模型进行具有行蓄洪区的复杂河系洪水预报。以淮河鲁台子站以上流域2016年汛期洪水为例,将构建的气象水文耦合预报模型进行洪水预报试验。结果表明,模型取得了较好的预报精度,应用格点化降水预报产品考虑预见期内降水预报的洪水预报对于不考虑预见期降水预报,洪水预报预见期得到一定的有效延长,对同类流域预报有一定的借鉴意义。     

水文模型在计算中小流域致汛临界面雨量中的应用

在设定致灾标准的前提下,运用水文模型模拟降水和流量关系,反推不同基础水位达到致灾标准所需要的雨量,探讨中小流域临界面雨量计算的新方法、新思路。以湖北省荆门漳河流域为例,选取控制流域3/4面积的漳河水库为控制站点,利用新安江水文模型,通过1956—2012年36场洪水的模拟率定水文模型的参数,在此基础上结合漳河水库防洪能力,利用水文模型反推计算漳河水库不同基准水位、不同雨量分布条件下的致汛临界面雨量(到达汛限水位所需的面雨量)。结果表明:利用水文模型反推计算中小流域临界面雨量,能直观给出漳河水库不同基准水位、不同降水分布条件下的洪水入库过程曲线、水位变化过程曲线以及流域致汛临界面雨量,意义明确,技术方法可行,能有效丰富中小流域临界面雨量的计算方法。     

淮河流域2016年汛期洪水预报试验

预报大流域降雨径流与洪水是非常复杂的预报难题。本研究建立气象水文耦合预报模型对复杂大流域的洪水预报进行预报试验。模型采用中央气象台格点化降水预报产品作为预见期内降水,驱动水文水动力学耦合模型进行洪水预报。选择新安江水文模型用于流域降雨径流模拟,基于扩散波与柱蓄和楔蓄理论建立Muskingum-Cunge水位流量演算模型进行具有行蓄洪区的复杂河系洪水预报。以淮河鲁台子站以上流域2016年汛期洪水为例,将构建的气象水文耦合预报模型进行洪水预报试验。结果表明,模型取得了较好的预报精度,应用格点化降水预报产品考虑预见期内降水预报的洪水预报对于不考虑预见期降水预报,洪水预报预见期得到一定的有效延长,对同类流域预报有一定的借鉴意义。     

凝冻灾害预警系统

介绍贵州凝冻灾害预警模型建立的思路、确定了凝冻灾害等级划分标准,并对欧洲中心850hPa变温预报及日本降水预报结果进行了初步检验,结果表明将数值预报结果引入凝冻灾害计算模型中基本可行;同时还介绍了凝冻灾害预警系统主要功能,该系统的建立实现了凝冻监测和预报预警自动化。     

沙澧河流域致洪预警系统设计与应用

沙澧河流域致洪预警系统基于中小河流致洪预警气象服务需求,以气象与水文相结合,应用地理信息(GIS)先进技术,利用气象常规数据、地面自动雨量站资料、数值模式、卫星雷达资料及水文雨量、水位数据等资料,运用动力学诊断和统计分析、多元线性回归方法、模式输出法、相似预报等方法,输出暴雨和水位增量预报模型。该系统通过C/C++语言编程,集气象水文信息显示分析、数据库、预报模型和用户界面于一体,建立了涵盖流域暴雨预报、水位增量监测预测、洪涝灾害预警服务等多功能的可视化业务技术平台。在本地基层台站首次将气象和水文两个学科结合,建立降水、水文和洪涝数据库;首次对沙澧河流域进行暴雨形势分型,并建立流域暴雨预报模型;首次建立沙澧河流域五大水库水位增量预报模型。自系统运行以来,成功对沙澧河流域出现的几次致洪暴雨进行了预警,服务效果明显。     

基于分布式水文模型的小流域山洪预报方法与应用

无资料小流域山洪预报一直是流域洪水预报中面临的复杂难题。本文将引入基于新安江水文模型建立的分布式混合产流水文模型(Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model,GMKHM),研究无资料小流域山洪预报方法,并将GMKHM模型与DEM(Digital Elevation Model)、RS技术相结合,以DEM栅格为计算单元,在栅格内进行植被冠层截留、蒸(散)发、产流与分水源计算;流域产流采用混合产流模型计算,坡面汇流和河道汇流均采用基于栅格单元的分布式运动波模型水流演算,将GMKHM模型和分布式新安江水文模型同时应用于2009年汛期嘉陵江乔庄河支流大沟小流域山洪预报试验。结果表明,两个分布式水文模型的模拟预报精度较高,均可用于该流域山洪预报,其中GMKHM分布式水文模型在洪峰模拟上稍好于分布式新安江水文模型。     

凝冻灾害预警系统

介绍贵州凝冻灾害预警模型建立的思路、确定了凝冻灾害等级划分标准,并对欧洲中心850hPa变温预报及日本降水预报结果进行了初步检验,结果表明将数值预报结果引入凝冻灾害计算模型中基本可行;同时还介绍了凝冻灾害预警系统主要功能,该系统的建立实现了凝冻监测和预报预警自动化。     

基于WebGIS的江西省山洪灾害预报系统设计与应用

针对南方丘陵多雨地区山洪灾害防御需求,采用B/S三层体系结构设计了基于WebGIS技术和水文预报模型的江西省山洪灾害预报系统。系统提供山洪灾害实时预报、临近预报和短期预报山洪灾害风险产品,发布山洪灾害风险等级、基础地理信息等数据,实现了地图浏览、GIS基本操作、图层管理、数据查询等功能。预报时效检验表明系统预报结果较山洪灾害实际发生时间提前3 h以上,并在2009年7月2—3日赣州地区一次山洪过程进行模拟,能够准确预报出山洪风险等级,应用效果良好。     

赤水河、习水河流域降水对水位影响的研究

该文利用赤水河、习水河降水、流量、径流量、水位等资料,建立了赤水河、习水河暴雨—水位计算公式,为赤水市小流域暴雨洪涝灾害防御工作提供决策依据:赤水9月出现暴雨过程对赤水河水位影响最大;赤水24 h降水达到50 mm时,赤水河水位正常,达到100 mm时,赤水河水位将超过警戒水位,其中9月超过危急水位;赤水24 h降水达到150 mm时,赤水河水位超过危急水位。习水河由于缺乏水文数据,建立公式偏差较大,预警准确度偏低,提升习水河暴雨—洪水预警准确率需要对习水河水文资料开展收集,从而修正偏差值。     

山洪灾害气象风险预警指标确定方法研究

气象风险预警指标的确定是山洪灾害气象风险预报预警业务中的关键技术问题。采用前期影响雨量表征流域前期土壤含水量饱和度,并用四分位数法划分为4个等级;采用P-Ⅲ型频率分析法求得4个重现期(5、≥5、≥20、≥50a)的洪峰流量以及山洪发生前5个时间尺度(1、3、6、12、24 h)降雨量;以洪峰流量的4个重现期分别表征山洪灾害气象风险预警4个等级(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级),基于信息扩散技术建立气象风险等级与流域前期土壤含水量饱和度、不同时间尺度降雨量的信息矩阵,即气象风险预警组合指标。利用淠河流域历史降水与流量极值资料,以及2003—2012年17次典型洪水过程气象水文资料,建立5个时间尺度的山洪灾害气象风险4个等级预警组合指标,并利用40组独立洪水样本,对不同时间尺度气象风险预警组合指标进行应用检验,总体预警合格率达到70%,表明该方法应用于山洪灾害气象风险预警是可行的。     

流域水文气象耦合的洪水预报研究及应用进展

洪水预报在防洪减灾中具有重要的理论意义和现实意义。论文从流域暴雨的定量降水估算与预报、流域洪水预报水文模型、流域水文气象耦合、流域洪水实时预报系统研发及业务应用等方面回顾了国内外流域水文气象耦合的洪水预报研究与实践的进展,并从洪水预报与气象预报的集成耦合、有物理基础的分布式水文模拟、洪水风险灾害评价等展望了流域洪水灾害预报的一些关键技术和问题。     

利用HBV水文预报模型推算贺江流域洪水致灾临界雨量

利用逐日气象水文资料,针对贺江流域进行HBV水文模型率定与验证,获得降水-流量关系,结合广西贺州市信都水文站的水位-流量关系,推算得到3个洪水风险预警级别对应的临界雨量,并通过2次历史洪水过程,检验该临界雨量在暴雨洪涝灾害风险预警中的应用效果。结果表明:(1)由HBV水文模型确定的贺江流域3个不同洪水风险等级下24h、48h的致灾临界雨量,预警效果较好;(2)HBV模型能很好地反映降水对贺江水文过程的影响,可为贺江流域暴雨洪涝灾害防御工作提供决策参考。     

SWAN和甘肃省气象风险预警产品在岷县一次强对流过程中的应用

介绍了临近预报系统(SWAN)和甘肃省中小河流洪水和山洪地质灾害气象风险预警平台的产品特征及其在2012年5月10日甘肃岷县强对流天气过程中的应用。SWAN系统表明,在强回波影响岷县期间,监测到最大反射率因子达到50 dBZ以上,其对应的高度为9 km;风暴体内垂直积分含水量和回波顶高的极值分别达到15 kg/m2和18 km,表明风暴在影响岷县期间发展旺盛;TITAN风暴产品也较为准确地预测了风暴的发展方向和趋势;定量降水预报产品QPF对本次过程的降水落区预报较为准确,但是降水量级预报偏小。总体来看,SWAN系统在本次强对流天气过程中发挥了很好的监测预警功能。甘肃省中小河流洪水和山洪地质灾害气象风险预警平台在云图、雷达、自动区域站的多资料融合监测中也发挥了重要作用,其暴雨云团加强显示、降水估测等功能都对强对流风暴有很好的监测预警作用。     

集合数值预报在洪水预报中的应用进展

水文集合预报是近几年正在形成和发展的水文预报分支,其发展大致可分为两个阶段:第1阶段是1970年至20世纪末进行的长期径流预报,第2阶段从21世纪开始,主要学习气象数值预报中集合预报的概念在短期水文集合预报中的应用。目前,除了单一预报中心的集合预报系统在水文集合预报中应用外,多个预报中心的集合预报大集合也逐渐被应用于流域水文预报,甚至一些小流域的洪水预报。如利用TIGGE(THORPEX Interactive Grand Global Ensemble)集合预报驱动形成的大气-水文-水力的串联系统进行早期的洪水预警研究,将全球集合预报作为洪水模型输入的有限区域模式的初始条件和侧边界条件的研究。这些均表明,基于水文集合预报的洪水预报增加了预报附加值,并能够延长预警提前时间。以欧洲中期天气预报中心的欧洲洪水预警系统(EFAS)和美国NOAA的先进水文预报系统(AHPS)为代表,实现了集合预报在洪水中的实时业务预报,但仍存在数据处理和计算量大,以及如何基于集合水文预报做决策等问题。对于水文集合预报的前处理和后处理的各种技术已处于探索和验证阶段,如何更好地理解基于概率预报的洪水预警决策仍存在许多困难和挑战。     

TOPMODEL模型在重庆市开县温泉小流域径流模拟中的应用研究

以重庆市开县温泉流域(984km2)为研究区域,利用自动雨量站资料作为TOPMODEL(TOPography based hydrological MODEL)降水一径流模型的输入,以08:00 BST观测的流域出口流量作为模型率定的依据,探讨了用小时面雨量和08:00流量资料和TOPMODEL水文模型进行小流域流量模拟的可行性.结果表明,以08:00流量为依据对TOPMODEL水文模型进行率定后,模型效率系数达到0.872.结果表明,TOPMODEL在所研究的流域基本上是适用的.此工作是自动雨量站资料、天气雷达定量测量降水产品等用于小流域山洪预报的基础工作之一.