基于HBV和ANN模型的沂河流域暴雨 洪涝临界雨量确定方法研究

以沂河流域临沂站以上区域作为研究对象,基于数字高程模型(DEM)及GIS技术提取流域并划分子流域,对流域内气象站的降水记录采用泰森多边形法建立研究时段内的逐日面雨量序列,构建人工神经网络(ANN)和HBV水文模型。利用模型寻求流域内面雨量与河流水文特征的定量关系,结合不同的特征水位推算研究流域内不同等级的致灾临界雨量。结果表明:1基于两种模型建立的降水-径流关系均能取得较好的模拟效果,在研究流域内具有很好的适用性;2HBV模型作为一种半分布式水文模型能够更好地反应出洪水过程的物理特征,故当ANN模型由于大洪峰样本不充分导致临界雨量值确定不准确时,HBV水文模型的计算值更宜作为风险预警指标;3对比分析两种模型的结果,确定出基于不同前期水位的一、二、三级风险致灾临界雨量分别为:257~310mm,152~247mm,100~203mm。精细化确定的临界阈值可以为开展灾害预警服务提供依据。     

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。     

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。     

基于HBV模型的淮河流域洪水致灾临界雨量研究

根据流域暴雨洪水致灾机制,文章提出了考虑前期基础水位的动态致灾临界雨量指标,并以淮河上游地区为例,基于HBV水文模型建立了降水-流量-水位关系,并根据这种关系确立了临界雨量确定的方法流程.首先基于历史水文数据率定和验证模型,得到适用于研究区的最优化模型参数,然后构建洪水上涨期水位流量关系,最后以是否达到致灾水位为标准,通过模型试算并结合水位流量关系曲线反推出致灾临界雨量值.在淮河上游地区的研究中,利用2002-2009年逐日气象水文数据对HBV模型进行了参数率定和检验,并针对洪水过程进行了参数优化,经过率定后HBV模型对王家坝以上流域具备较好的适用性,对典型洪水过程模拟的确定性系数和NASH效率系数均在0.8以上;根据王家坝站实测流量水位数据,构建了概化的单一关系曲线;结合HBV模型和水位流量关系得到了王家坝以上流域的动态致灾临界雨量指标,临界雨量值随前期基础水位升高而减小,并且随着前期水位的变化,临界雨量值呈现了明显的非线性响应特征.     

一种水动力与统计模型相结合的动态临界面雨量方法研究及应用

文章以内蒙古西部乌苏图勒河流域为范例,利用该流域2013—2014年逐小时降水和洪涝灾情资料,以及流域地形、土壤、土地利用等多源下垫面信息,构建了乌苏图勒河流域的径流—淹没模拟模型,并通过致灾过程的反演,建立了该流域不同气象风险预警等级(有一定风险、较高风险、高风险、很高风险)的动态临界面雨量方程。该方法的建立,对乌苏图勒河流域山洪灾害预警具有指导意义,也可为水文资料缺乏的流域确定致灾临界面雨量指标提供一种参考。     

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。     

基于FloodArea的山洪灾害风险区划研究——以淠河流域为例

致灾临界面雨量、洪水淹没范围及深度的确定是暴雨山洪灾害风险区划的核心环节。本文以淠河流域为研究区,利用统计方法与水文模型相结合的方法确定雨-洪关系,得到致灾临界面雨量;基于FloodArea开展洪水淹没模拟,叠加承灾体信息,得到T年一遇洪水淹没风险评估与区划图。通过对2015年13号台风"苏迪罗"强降水过程的淹没反演,验证表明:无论是洪水淹没范围还是淹没水深,FloodArea模拟值与实况值均较为吻合。综合来看,淠河流域暴雨山洪灾害风险区划与评估结果较为合理;基于FloodArea模型在淠河流域具有较好的洪水淹没模拟效果,可用于暴雨洪涝灾害风险评估与预警。     

基于HBV模型的太子河流域致洪临界雨量的确定

以太子河流域为研究区域,基于流域内的气象水文数据、数字高程模型及土地利用等资料,采用HBV水文模型对流域的水文过程进行模拟,通过对模型参数的率定与验证,评估了HBV模型在该流域径流模拟的适用性,确定了适合太子河流域的最优化参数,结合水位-流量关系曲线,推算太子河流域不同等级洪水致洪临界雨量。结果表明: HBV模型对太子河流域的径流模拟效果较好,率定期与验证期Nash效率系数与确定性系数均超过0.60,模型中积雪和融雪模块(CFR)、土壤含水量计算模块(BETA)与响应模块(KUZ2、UZ1、PERC)中的这些参数最为敏感,模型基本模拟出了洪水对降水的响应过程。通过建立的HBV水文模型,结合小林子水文站的水位-流量关系曲线,以警戒水位、保证水位作为不同等级洪水的判别条件,推算得到了不同起始水位下太子河流域动态临界雨量指标,临界雨量随起始水位的升高而有所减小。     

基于HBV模型的开都河致灾洪水临界雨量分析

本文应用HBV水文模型对开都河流域焉耆站以上段进行了模拟,通过对模型的率定和校正,表明模型模拟的径流过程基本与实测值吻合,能够反映出年、月、日径流量的变化趋势,但是对峰值的模拟存在一定误差。通过HBV模型的应用,计算了不同流量和水位所对应的临界致灾面雨量,同时与历史上发生洪水的24小时和120小时的实际降水量进行对比分析,发现通过HBV水文模型推算的临界面雨量大于实际24小时降水量,可能与模型对洪峰的模拟效果有关。     

东津河流域暴雨洪涝灾害风险区划

本文从暴雨致灾机理出发,以东津河流域为例,开展中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术研究。根据气象资料、水文资料、地理信息资料、社会经济统计资料以及历史灾情资料等,运用TOPMODEL水文模型并结合统计法确定致洪临界面雨量,利用逐步回归法重建区域站资料序列,基于广义极值分布函数计算出不同重现期的致洪面雨量,根据流域内小时降水雨型分布,将不同重现期致洪面雨量以及叠加堤坝信息的DEM、manning系数等数据代人Flood Area模型进行洪水淹没模拟,得到不同重现期下洪水淹没图,再叠加流域内栅格化的人口、GDP以及土地利用信息,最终得到不同重现期下人口、GDP以及土地利用等风险区划图谱。建立的中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术方法简便可行,区划结果精度高、实用性强,对于面向实时防灾减灾的动态灾害风险管理具有重要意义。     

广西寒露风气候趋势预测概念模型

统计分析了广西寒露风天气的气候概况、寒露风偏早(迟)年份的主要环流特征及其前期环流特征量的变化,发现在偏早年前期北半球副热带高压偏弱,印缅槽偏强,极涡和东亚槽偏西,各主要特征区副热带高压持续出现负距平.对影响广西寒露风的多种因子普查、分析、挑选后组建了逐步回归方程.建立了广西寒露风气候趋势预测概念模型.     

柳州汛期洪涝长期预报的灰色模型

通过对汛期洪涝的环流形势及其前期的环流形势与异常气候的分析,认为洪涝的形成是复杂的,有着很多不确定的因素,所以洪涝应属于灰色系统的范围,应用灰色系统的理论建立灰色预测方程作汛期洪涝的长期预报。     

崇左市霜冻概念模型

依照有利霜冻的天气形势与反映气团性质、天空状况的要素结合数值预报产品，建立霜冻概念模型，判断霜冻强度对提高预报精度有明显效果。     

崇左市霜冻概念模型

依照有利霜冻的天气形势与反映气团性质、天空状况的要素结合数值预报产品,建立霜冻概念模型,判断霜冻强度对提高预报精度有明显效果。     

广西降水量序列的海温影响模型

根据月平均北太平洋海温资料集,应用相关和回归方法,分析了北太平洋海温对广西降水量序列的影响。初步建立了海温对年及夏季降水量的影响模型。     

A Monte Carlo Model Of The Nocturnal Surface Temperatures In Urban Canyons

A model for the urban canyon is formulated for meteorologicalconditions of weak winds at night time. Thermal radiation, conductivity and convection are simulated by means of the Monte Carlo method. These are the main physical processesof energy transfer that give rise to the characteristic temperaturedistribution in these systems. The model has been satisfactory tested under ideal conditions for which analytical solutions exist.The predictions of the model under morerealistic conditions accurately reproduce the observationalresults. A strong temperature gradient across streets, with the canyon corners up to 4 °C warmer than the canyon centre, is found for the deepest canyons. This theoretical predictionhas been successfully verified with measurementstaken in a number of streets of the city of Granada in Spain.     

Simulation Of Blowing Snow In The Canadian Arctic Using A Double-Moment Model

We describe in this paper the development of a double-moment modelof blowing snow and its application to the Canadian Arctic. Wefirst outline the formulation of the numerical model, whichsolves a prognostic equation for both the blowing snow mixingratio and total particle numbers, both moments of particles thatare gamma-distributed. Under idealized simulations, the modelyields realistic evolutions of the blowing snow particledistributions, transport and sublimation rates as well as the thermodynamic fields at low computational costs. A parametrizationof the blowing snow sublimation rate is subsequently derived. The model and parametrization are then applied to a Canadian Arctictundra site prone to frequent blowing snow events. Over a period of210 days during the winter of 1996/1997, the near-surfacerelative humidity consistently approaches saturationwith respect to ice. These conditions limit snowpack erosion byblowing snow sublimation to 3 mm snow water equivalent (swe)with surface sublimation removing an additional 7 mm swe.We find that our results are highly sensitiveto the proper assimilation of the humidity measurements and the evolving thermodynamic fields in the atmospheric boundary layer during blowingsnow. These factors may explain the lower values of blowing snow sublimationreported in this paper than previously published for the region.     

广西春季低温阴雨预测概念模型

分析广西春季低温阴雨周期性及其QBO特征,太阳黑子相对数、厄尔尼诺事件与广西春季低温阴雨的关系,以及广西春季低温阴雨前期500hPa环流的演变特征,得出:(1)广西低温阴雨天气具有准2a周期.(2)在太阳黑子暴发年,破坏了低温阴雨的准2a周期振荡,全区低温阴雨结束期为偏早趋势;在太阳黑子相对数低值年,广西低温阴雨天气的变化存在22a左右的周期.(3)受东传型厄尔尼诺事件的影响,全区大部低温阴雨结束期偏迟,总日数偏多.西传型厄尔尼诺事件的影响,全区大部低温阴雨结束期偏早,总日数偏少,无全区性结束期偏迟,总日数偏多的年份.(4)广西春季低温阴雨前期500hPa环流演变具有较明显的持续性.建立了低温阴雨天气预测概念模型.     

宁冈芙蓉李落花落果发生规律及其动态模拟初探

根据平行观测、调查取样等资料,运用统计学方法,揭示了宁冈芙蓉李落花落果的生物规律及主要气象影响因素,建立了其动态模式,并相应提出了减少落花落果的技术措施。