基于人工神经网络的洪涝预报方法研究

针对西江流域的洪涝灾害，利用流域的水文参量和气象参量作为自变量，探索基于人工神经网络的洪涝预报方法。以西江流域梧州市1971～2003年超过警戒水位（17．0m）共125次作为研究对象，选取流域的水文参量和气象参量作为预报因子，对数量众多预报因子采用自然正交分解（EOF）方法，浓缩大量因子的有效信息，建立了西江流域梧州洪涝的人工神经网络预报模型。结果表明：所建立的预报模型历史拟合平均绝对百分比误差为2．21％，平均绝对误差为0．43m，预报结果平均绝对百分比误差为2．34％，平均绝对误差为0．45m，预报效果较好，可应用于实际的洪涝预报中。     

基于GIS的洛清江流域洪涝致灾面雨量计算方法研究

根据气象风险预警服务业务需要,基于1:250000基础地理信息数据,利用GIS水文分析模型,划分洛清江流域范围;基于气象要素及灾情资料,分析洛清江流域暴雨洪涝气候背景、洪涝灾害特征;采用线性回归统计分析方法,建立洛清江流域雨洪关系模型,确定洛清江流域不同风险等级致灾面雨量阈值;并通过历史典型个例,对洛清江流域致灾面雨量阈值加以验证,结果表明:基于GIS的洛清江流域洪涝致灾面雨量阈值划分较为合理,可为广西精细化暴雨洪涝灾害风险普查和气象风险预警服务业务化提供基础支撑。     

基于人工神经网络的洪涝预报方法研究

针对西江流域的洪涝灾害,利用流域的水文参量和气象参量作为自变量,探索基于人工神经网络的洪涝预报方法。以西江流域梧州市1971~2003年超过警戒水位(17.0m)共125次作为研究对象,选取流域的水文参量和气象参量作为预报因子,对数量众多预报因子采用自然正交分解(EOF)方法,浓缩大量因子的有效信息,建立了西江流域梧州洪涝的人工神经网络预报模型。结果表明:所建立的预报模型历史拟合平均绝对百分比误差为2.21%,平均绝对误差为0.43m,预报结果平均绝对百分比误差为2.34%,平均绝对误差为0.45m,预报效果较好,可应用于实际的洪涝预报中。     

兰江流域洪涝灾害发生规律研究

根据兰江历年洪峰水位资料结合灾情分析,确定了兰江流域洪涝等级的划分标准;对兰江流域洪涝的发生演变规律进行了统计分析,得到了一些有意义的结果。     

流域洪涝预报研究

提出了一个应用水文上降水产生流量过程线的变化原理,仅用降水资料来推算流域洪涝指数,用量化指标来预报未来流域洪涝强度的研究思路和方法。利用流域内测站雨量计算出流域的有效综合面雨量(考虑了前一段时间内的逐日流域面雨量的不同贡献)。复核流量(或水位)等洪涝有关资料与流域有效综合面雨量的关系,最终确定出各级洪涝指数的流域有效综合面雨量的大小。在实际预报业务中,利用流域的实况面雨量和预报面雨量计算出未来流域某日的有效综合面雨量,对其值与已确定的各级洪涝指数的有效综合面雨量大小进行比较分析,最终判断未来流域可能出现的洪涝等级和强度。     

Z指数方法在小流域洪涝灾害预警技术研究中的应用

Z指数方法在洪涝统计方法中得到广泛应用,考虑小流域洪涝灾害的时空特点,采用任意连续10天法计算的洪涝Z指数更科学,更能反映实际。通过对流域内单站洪涝指数的确定,并与常规月洪涝Z指数的对比,新方法能较好弥补常规方法的缺陷,较好描述洪涝灾害的强度和起止时间,由其计算而得的流域综合洪涝指数,对历史洪涝个例有较高拟合度。     

江西致洪暴雨天气特征分析与流域洪涝预报研究

在对1959～1990年的资料进行大量普查分析和统计的基础上,指出对流层中低层形势特征在江西致洪暴雨中的特殊重要性,分析了各个天气系统对形成致洪暴雨的作用,并根据中低层天气形势特征来分型建立致洪暴雨的预报模式。应用水文上降水产生流量过程线的变化原理,提出了仅用降水资料来推算流域洪涝指数,用量化指标来预报未来流域洪涝强度的研究思路和方法。该方法思路是利用流域内测站雨量计算出流域的有效综合面雨量(考虑了前一段时间内的逐日流域面雨量的不同贡献)。复核流量(或水位)等洪涝资料与流域有效综合面雨量的关系,最终确定出各级洪涝指数的流域有效综合面雨量的大小,确定洪涝等级。     

宁波市高温中暑气象等级评定方法研究

利用1980—2014年宁波市气象观测资料和2011—2014年6—8月宁波市中暑病例资料,基于现有中暑气象等级,通过对气象因素和中暑事件进行相关分析,采用分位数法建立了新的中暑气象等级。结果表明:本文采用第45、第70和第85分位数对宁波市日最高气温和炎热指数进行了新的等级划分,并结合中暑事件与高温持续时间对高温中暑气象等级划分进行了改进,将宁波地区中暑气象等级分为可能发生中暑、易发生中暑、较易发生中暑和极易发生中暑4个等级。对改进的高温中暑气象等级验证和对比分析表明,改进后的高温中暑气象等级划分标准更适合宁波地区,由气象条件和中暑实况确定的高温中暑等级基本可反映人体中暑的风险,对实际中暑气象等级预报更具指导作用。     

赣江中游流域面雨量及吉安气象洪涝指数预报方法(摘要)

介绍了赣江中游流域水资源、降水、洪涝概况,并以吉安站为例,阐述了赣江中游流域面雨量预报和气象洪涝指数预报方法,从而为气象部门直接向防汛决策部门开展相关服务提供便利.     

用好气象科技 建设气象事业是防灾减灾的战略举措──对’98洪涝灾害的思考

1998年,我国长江、松花江、珠江、辽河等流域相继发生程度不同的洪涝。其中长江流域发生了类似于1954年全流域型的大洪水,嫩江、松花江发生了有历史记录以来的最大洪水。在党中央、国务院的领导下,全国人民万众一心,奋起防灾、抗灾、救灾,夺取了抗御百年不遇特大洪涝的全胜。伟大的抗洪斗争,向世人昭示了中华民族强大的凝聚力,展现了我国强大的综合国力。在这次抗洪斗争中,气象科技的作用功不可没,有目共睹。1’98抗洪斗争胜利的先决条件 各级领导重视气象、运用气象科学决策,是夺取’98抗洪斗争胜利的先决条件。 党中央、国务院领导集人民…     

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。     

中小河流域暴雨洪涝灾害风险评估及效果检验

本文基于FloodArea水动力模型及WRF模式,运用气象资料、水文资料、地理信息资料、社会经济统计资料以及灾情调查资料等,以长江一级支流的秋浦河流域为研究区,开展中小河流域暴雨洪涝灾害风险评估及效果检验。结果表明:FloodArea模型对洪水的淹没范围、淹没水深以及淹没历时等具有较好的模拟效果,可用于中小河流域暴雨洪涝灾害风险评估与预警业务,并由此初步建立了包含模式降水预报→面雨量计算→洪涝淹没模拟→风险评估→预警发布→效果检验等环节的暴雨洪涝灾害风险评估及效果检验业务流程,实现从以往常规的强降水预报到暴雨洪涝灾害预报的业务延伸,可进行推广应用。     

叶尔羌河冰川阻塞性洪水发生的气象因素

2002年8月12日，叶尔羌河再次发生因高原冰川阻塞形成的洪水。本文对叶尔羌河历次高原冰川阻塞性洪水的成因以及与气象的关系做了较详尽的分析，并提出了从气象角度预报该类型洪水的方法和利用卫星遥感技术对冰川阻塞湖进行监测的建议，期望对叶尔羌河今后的防洪工作有一些指导意义。     

2011年4月下旬托什干河融雪洪水的气象成因

2011年4月下旬南疆托什干河流域发生了罕见的融雪型洪水,卫星遥感监测到此次融雪型洪水过程中山区积雪的变化。本文从气象的角度分析了其成因,结果表明:托什干河流域融雪型洪水出现前上游地区降水明显偏多,高空0℃层高度持续和异常偏高,流域上空出现了明显的高空温度脊,并有较强的暖平流配合,暖平流出现的时间、强度与托什干河融雪洪峰出现的时间和大小有较好的对应关系。这些条件为托什干河流域融雪型洪水的预报提供了较好的技术指标。     

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。     

基于SVD和修正Z指数的汛期旱涝预测及其应用

利用奇异值分解(SVD)方法、500hPa高度场、太平洋海温场和降水资料,建立起汛期降水的预测方程;经过适应本地化的Z指数修正,将预测结果转化为旱涝等级;将SVD技术与修正的Z指数结合起来,实现旱涝的气候预测;将研究成果推广应用到气象、防汛抗旱部门。结果表明:1)影响江淮分水岭地区汛期降水的因子有5个,分别是太平洋地区2个,印度半岛附近2个,欧洲地区1个;2)理论上的Z指数等级不符合江淮分水岭地区的实际状况,因而必须对Z指数进行修正。经过修正后的各个旱涝等级的划分概率较为合理,说明Z指数的5级指标是可靠的;3)利用5个影响因子可以建立汛期降水量与影响因子之间的预报方程,在共计8年的旱涝滚动预测和实况检验中,等级相符的有7年,只有2003年的预测试验相差一个等级,5级的预测准确率达到87.5%;4)经过气象、防汛抗旱部门2008年的应用,旱涝等级的预测意见和实际基本吻合,说明预测技术的应用情况良好。     

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。     

阿克苏河流域防洪气象服务保障技术分析

阿克苏河流域防汛抗旱气象服务的首要任务是夏季汛期防洪服务，其次是春季到夏初的抗旱服务。根据阿克苏河流域各类型洪水的气象成因，提出了该流域防洪气象服务保障技术包括：流域内山区积雪遥感监测，融雪气象条件分析，面融雪量分析，面雨量分析，流域内夏季强降水监测和短时短期预报，平原区大风天气过程的中短期预报等。环流特征分析是做好引发洪水的各类气象要素变化的分析和预报的基础，给出了阿克苏河流域洪水主要类型的环流特征。     

黄河宁蒙河段凌汛特征及成因分析

利用NCEP1°×1°的6小时分析资料、常规气象观测资料和水文观测资料,对黄河上游宁夏和内蒙古河段封、开河期的凌汛灾害特征和成因进行了天气动力学和热力学综合分析。结果表明:宁蒙河段凌汛灾害是特定的气象、地理和水文条件所造成的;封河主要是在经向型、开河在纬向型的有利大尺度环流形势下,与冷暖空气的侵入、气温剧烈降升、大气与水体对流失热和增热密切相关;气温的变化取决于温度平流和非绝热因子的作用,冷暖空气的强弱则取决于涡度平流的作用。     

气象水文耦合预报模式预警洪涝—以湄潭县河流为例

本研究项目主要针对湄江河流域上游重点地域的防汛工作而开展，利用流域面雨量预报技术，结合水文关于流量、水位的洪涝预报模式，开发研制了湄江河流域洪涝监测预警系统，基于定性和定量的集成方法原理，探讨洪水流量、水位预测的综合分析方法，随时向湄江河防汛决策部门提供准确的、客观的、可靠的洪涝预警信息以及防汛决策所需的水文、气象服务信息，这对湄江河乃至全市相关县市提高气象预报决策服务效益、增强流域洪涝监测预警能力和更好地配合党政决策部门做好防灾减灾工作、提高我市可持续发展战略能力等都具有十分重大的意义。