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。     

贵州省小流域洪水预报系统开发与应用

贵州夏季突发性山洪频繁发生,山洪灾害损失巨大。对小流域的雨情、水情进行实时监测,结合精细化的降水预报数据,并与水文模型进行耦合开发贵州小流域洪水预报系统可有效地减少山洪灾害带来的损失。贵州省小流域洪水预报系统以AreGIS为平台,依托GIS、数据库技术,利用地理信息数据和气象数据实现小流域降水、流量和水位变化的监测、预报、预警,系统可根据降水预报数据输入水文模型中模拟小流域未来相应时间段的水位和流量变化情况,当达到一定阈值之后系统会自动报警,为决策部门及时提供监测预警信息,最大限度的减少小流域陡涨洪水造成的各种损失,有效地提高贵州省小流域山洪或洪水灾害的防灾减灾能力。     

我省防汛工作"七五"回顾与十年的设想和思路(摘要)

一、七五期间我省防汛工作取得巨大成绩1.气象、水文预报水平不断提高,为防汛抢险赢得了时间,减轻了灾害损失.2.防治局部暴雨洪水取得成效.增设了山区雨情、水情测报点,开展气象水文预报研究,提高了天气预报和洪水预报精度;建立了重点暴雨的县、乡电话通讯和乡村广播网络;建立了乡村群众自防和报警组织;     

伊犁河流域春季融雪型洪水危险性评价与区划

将春季融雪型洪水发生最为频繁的伊犁河流域作为研究区,选取高程、坡度、地形起伏度、与水系距离、土地利用/覆被、冬季积雪深度作为春季融雪型洪水的影响因子,利用GIS技术和信息量模型定量计算了春季融雪型洪水的危险性,并基于总信息量最终将研究区域划分为极高度、高度、中度、低度和极低度等5个等级危险区。研究表明:春季融雪型洪水灾害主要沿河谷地带发生,并且与冬季积雪深度、农田等分布相一致,灾害点与危险性区划具有很好的空间相关性,运用信息量模型开展春季融雪型洪水危险性区划具有较好的科学客观性和业务应用价值,可为该区内的春季融雪型洪水精细化预报提供有力的技术支撑,可为防灾减灾决策服务提供参考依据。     

辽宁暴雨中期诊断预报系统

暴雨预报是中期天气预报中的难点。由于较强的暴雨可以造成大范围的严重洪水灾害．因而引起人们广泛的重视。本文根据“三带”环流系统相互作用、高低空天气系统相互作用与产生大暴雨的关系．采用完全预报方法的思路，首先对辽宁大暴雨过程有利的环流背景和物理量场进行客观分析，选择物理意义明确的定量预报因子．然后利用T63数值预报产品制作了暴雨中期诊断预报系统。     

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。     

地质气象灾害的定点预报

本文针对地质灾害中与气象因素结合最为紧密的滑坡和泥石流两种灾害类型,从灾害成因、预报依据、预报方法、系统建设等方面阐述了定点地质气象灾害的预警与预报的理论框架,对于气象部门与国土部门联合开展地质气象灾害预警预报做出了科学的解释。     

气象水文耦合的洪水预报研究进展

从洪水预报中定量降水预报应用进展、面向洪水预报的流域水文模型研究进展、气象水文耦合预报不确定性研究进展三个方面系统介绍气象水文耦合的洪水预报研究进展。研究指出,融合预报员预报的格点化定量降水预报技术是提高面向洪水预报的流域降水预报精度的重要方法,中尺度集合预报技术是提升流域局地性强降水预报能力的主要途径;概念性与物理性相结合的分布式水文模型是面向洪水预报的流域水文模型发展方向;水文集合预报是考虑气象水文单向耦合预报不确定性有效解决技术,贝叶斯系列模型可为分析气象水文预报不确定性提供重要的借鉴意义。     

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。     

地质气象灾害的定点预报

本文针对地质灾害中与气象因素结合最为紧密的滑坡和泥石流两种灾害类型,从灾害成因、预报依据、预报方法、系统建设等方面阐述了定点地质气象灾害的预警与预报的理论框架,对于气象部门与国土部门联合开展地质气象灾害预警预报做出了科学的解释.     

定量降水预报与水文模型耦合的中小流域汛期洪水预报试验

预见期内的降水量直接影响着洪水预报的精度,预见期愈长,预见期内的降雨对预报值影响愈大,预见期内的降雨越来越被人们重视。本文以湖北省漳河水库流域为例,利用中尺度数值模式(AREM模式)的预报降雨信息,作为洪水预见期内的降雨,输入新安江模型,对流域2008年汛期典型洪水过程进行预报测试,结果表明考虑预见期内的降雨相对于未考虑预见期降雨对洪水预报结果提高具有明显的优势。研究表明中尺度暴雨模式预报技术在水文预报学的应用具有广阔的发展空间。     

1951—1998年强降雨诱发的中国铁路洪水灾害分析

 基于1951—1998年的铁路重大洪水灾害资料,对中国铁路洪水灾害频次、致灾程度、时空分布特征及其变化进行了分析。结果表明,1951—1998年,中国铁路年均发生3.1起重大洪水灾害,重大洪水灾害造成全国铁路年均行车中断63 d,其中1954、1960、1981、1991和1996年是铁路洪水灾害严重的年份。铁路洪水灾害主要发生在5—8月,其中7月发生次数最多,但行车中断天数在8月最多。从铁路洪水灾害的地域分布来看,主要分布在东北、西北、华东及华南地区,发生洪水灾害次数最多的线路是兰新线,其次是京广线和陇海线,致灾程度最严重是淮南线。对中国不同区域铁路洪水灾害的致灾原因进行了探讨。     

气象衍生灾害预报：概念、限制因素与实施策略

本文描述了气象衍生灾害的概念,区分了其与气象灾害的差别,明确了建立气象衍生灾害预报的意义,并针对气象衍生灾害预报的限制因素提出了实施策略。     

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。     

水库调度预报服务风险分析及其应用

水库上游入库洪水量是水库风险调度的主要风险因素。根据灾害风险分析原理,对水库调度预报服务存在的风险进行分析,结果表明降水量预报值和径流系数估算值的准确率是影响水库调度预报服务的风险要素,从而在此基础上建立了实用风险分析模型。同时介绍了在0216号台风“森拉克”影响时,该风险分析模型在水库调度预报服务中的应用,并计算了经济效益。该模型对水利部门调度决策有一定的参考价值。     

荆江河段洪水水位预报方法研究

研制了荆江河段各站具体的洪水水位预报方案,并对预报方案进行了检验。研究表明:利用洪水预测的上下游相关法,建立荆江河段宜昌-枝城、枝城-沙市、沙市-城陵矶-石首、枝城-城陵矶-监利等水文预报站点的上下游相应水位关系曲线,能较好的预测荆江河段各预报站点洪水水位,并且通过对1969、1981、1983年3次洪峰过程试报的结果表明,该方案具有较好的适应性。     

暴雨致洪预报系统及其评估

该文研发了基于CREST V2.1分布式水文模型的暴雨致洪预报系统,应用中国气象局降水业务产品,开展全国0.125°×0.125°的逐日洪水预报和区域30"×30"的逐时洪水预报。其中,全国洪水预报以松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、东南诸河、珠江、西南诸河和西北诸河十大水资源分区的典型流域为研究对象,区域洪水预报以淮河流域为研究对象。以模拟和观测流量之间的效率系数为目标函数,采用SCE-UA方法分别对全国和区域洪水预报模型的参数分流域进行率定。评估参数率定前后模型对效率系数、相关系数和相对偏差的改进程度,并对参数率定后的模型进行检验。结果表明:率定后的模型能够重现控制水文站的实测洪水过程,与率定前相比,效率系数和相对偏差有显著改进,相关系数有较大改进。系统符合业务需求,具有较好的预报精度和时效性,具备业务应用能力。     

近年来我国农业气象灾害预报方法研究概述

概述了近年来我国农业气象灾害预报方法研究的进展，介绍了当前正在探讨的一些新技术，并就今后发展的若干关键技术问题提出一些看法。指出①我国农业气象灾害预报方法基本以数理统计模型为主。近年来在多种统计方法的应用、气候模式与农业气象模式结合、信息技术的应用、作物生长模拟模型的应用等方面取得了一些成果。但总体上说，农业气象灾害预报研究还不很成熟。②当前农业气象灾害预报应在指标的针对性，统计模型因子的物理概念和生物物理机理、数学模型和资料处理方法以及基于作物生长模拟模型的农业气象灾害预报方法等方面加强研究。③多学科交叉、多种预报方法结合、长中短期预报相结合、动态预报和补充订正相结合、卫星遥感动态监测信息与预警模式相结合是开展农业气象灾害预报的有效途径。建立预警业务系统，开展预警服务势在必行。     

我国面雨量研究及业务应用进展

面雨量是防汛部门在洪水预报与水库调度中一个非常重要的参数,是洪水预报中最重要的预报对象。介绍了国内外水文气象学者在面雨量的插值与估算方法和面雨量预报方法方面的研究及业务实践进展,为各地结合自身流域特点,开展面雨量预报业务及研究提供参考。     

9711台风特大风暴潮预报及致灾成因探讨

9711号台风是世纪性大风暴,台州市海门港出现百年未遇风暴潮。椒江气象台在前10个小时对这次超历史记录的风暴湘位作了准确预报,取得明显社会效益和经济效益。本文通过该次特大风暴潮灾害的分析预报,旨在进一步加强台风暴潮预报和监测工作研究,积极制订防御气象、海洋灾害对策,提高沿海经济区防灾减灾能力。