中国设计暴雨和暴雨特性的研究

全面回顾了中国近50年来的暴雨研究工作,分别介绍了有关设计暴雨地区综合研究成果、设计暴雨分析计算方法的改进以及暴雨特性研究的进展;概略叙述了各项研究的主要内容、资料基础、分析方法和重要结论。     

新疆天池“96·7”暴雨洪水分析

1996年7月16～20日,新疆天山中、东部地区大范围连降暴雨,天山两侧几十条河流及山沟发生了较大洪水。分析了天池“96·7”暴雨洪水的成因、洪水特性,并根据进出天池的水量以及本地区的洪水参数,对本次洪水进行了合理分析。     

山东潍河"99·8"特大暴雨洪水分析

１９９年８月９～１３日,山东省潍河流域发生了该省有降雨观测记载以来罕见的特大暴雨洪水（以下简称“９９．８”暴雨中心三里庄水库雨量达７１１．４ｍｍ,最大２４小时雨量达５９９．６ｍｍ。致使三里庄水库上游山洪暴发,水位暴涨,入库洪峰达３０１０ｍ＾３／ｓ,洪水总量达８５３０万ｍ＾３,最大泄量７００ｍ＾３／ｓ。对这次暴雨洪水的特性进行了分析。     

太湖流域设计暴雨修订

太湖流域属平原河网地区,河网密布、水流流向往复不定,不存在流域出口控制断面,太湖流域设计洪水一般根据设计暴雨采用流域产汇流模型间接推求。因此,设计暴雨成果将直接影响流域防洪规划、工程设计、风险图编制等多项工作,其可靠性关系到流域的防洪安全,是一项十分重要的基础工作。开展了太湖流域设计暴雨修订计算,与太湖流域防洪规划设计暴雨成果对比分析,并针对设计暴雨过程推求采用的不同空间分配方法,进行成果的合理性评估。     

流域设计暴雨计算方法研究

从理论上分析了目前流域设计暴雨计算方法存在的问题，以气候变化的物理成因为基础，提出了分旬设计暴雨及设计暴雨量过程线的基本概念和两种计算方法，对计算结果进行了比较分析，最后说明了设计暴雨与汛限水位的关系。     

基于随机暴雨移置方法的城市设计暴雨分析

城市地区暴雨洪灾发生频繁，合理计算设计暴雨是解决城市洪涝的重要前提。采用随机暴雨移置方法（Stochastic Storm Transposition，SST），设定暴雨移置区并提取出暴雨目录，通过区域性概率重采样与暴雨空间变换相结合的方式进行降雨频率分析，估计本地化的极端暴雨频率。以上海地区为例，研究发现暴雨移置区内暴雨分布具有空间异质性，暴雨随机移置概率不均，计算得到的设计暴雨方案包含了降雨时空分布信息，在不同重现期下设计暴雨的时空结构存在变异性，说明传统方法中采用的简化雨型和均一化空间分布假设会增加设计暴雨的不确定性。     

昌化附近特小流域特大暴雨调查

2005年9月3日昌化附近出现历史罕见的特大暴雨,昌化水文站实测3h降雨量迭441.6mm,占次雨量93.9%,破全省实测记录,位全国实测记录第二位.本文对这次暴雨中山塘水库的蓄泄调查、河段洪水调查、建立峰量关系,推算山塘水库和特小流域内的调查暴雨,从而合理勾绘等值线.     

基于随机暴雨移置方法的城市设计暴雨分析

城市地区暴雨洪灾发生频繁，合理计算设计暴雨是解决城市洪涝的重要前提。采用随机暴雨移置方法（Stochastic Storm Transposition，SST），设定暴雨移置区并提取出暴雨目录，通过区域性概率重采样与暴雨空间变换相结合的方式进行降雨频率分析，估计本地化的极端暴雨频率。以上海地区为例，研究发现暴雨移置区内暴雨分布具有空间异质性，暴雨随机移置概率不均，计算得到的设计暴雨方案包含了降雨时空分布信息，在不同重现期下设计暴雨的时空结构存在变异性，说明传统方法中采用的简化雨型和均一化空间分布假设会增加设计暴雨的不确定性。     

城市设计暴雨雨型研究

采用模糊模式识别方法对我国四个雨量站的雨型进行分类和统计,获得了短历时暴雨雨型的分布特性;经过模拟分析和比较,找出了一种较好地满足城市排水设计要求的设计雨型。     

中国年最大致洪暴雨落区研究

分析了1900-1999年逐年全国最大致洪暴雨落区的区域分布和年际间迁移轨迹.结果表明:中国年最大致洪暴雨落区的年际间迁移轨迹是无序的;年最大致洪暴雨可以随机地出现在中国(主要在90°E以东地区)任何地区;华中和华东地区是出现年最大致洪暴雨频次最高的地区.也分析了1470-1899年逐年的年最大洪涝中心的区域分布和年际间迁移轨迹,其结果支持20世纪中国年最大致洪暴雨落区分布和年际间迁移轨迹分析所得出的认识.上述事实表明,中国7大江河中的任何一条,每年都可能出现全国最大的暴雨洪水,而且无法预见其在年际间迁移的方向与落区.因此,中国不得不立足于此客观事实确立全国防洪战略.     

关于设计暴雨推求设计洪水方法的探讨

笔者进行过多次由设计暴雨推求设计洪水的工作，对这一设计洪水计算方法在实际中存在的问题及改进意见进行过探讨，认为现阶段采用的方法在亢进怀设计洪水频率转换，设计暴雨的点在拆算，设计暴雨的特大值处理，产汇流方案的外延使用等方面存在着无法克服的困难。     

陕南"2002·6"暴雨洪水分析

2002年6月8-9日，陕西省南部突降特大暴雨，致使子午河、旬河发生了特大洪水。分析了本次特大暴雨洪水的特性及洪灾成因，提出了关于防御局地暴雨洪水的几点建议。     

"98·7"陕南宽坪特大暴雨调查分析

“98·7”陕南宽坪特大暴雨降雨强度之大为历史罕见,暴雨中心最大点雨量超过1300mm,降雨历时6～7小时,超过迄今同历时降雨量的世界最大纪录。对这场暴雨进行了调查,对暴雨特性和成因进行了分析,雨洪对照对暴雨进行了合理性检查,得到了合理、可信的科学数据。     

由实测暴雨推求设计洪水方法的探讨

基于南方湿润地区洪水由暴雨形成的特点，可根据实测暴雨资料分析流域代表性产、汇流参数，将历年最大面暴雨系列转换为对应的洪水系列，并由该洪水系列作为样本来计算洪水统计参数。实例分析结果表明，与实测洪水计算结果相近，该方法不但克服了山区河流雨洪同频率的假定，而且还为研究暴雨形成洪水的产、汇流机制，创造了一定的条件。     

城市设计暴雨频率计算问题

城市设计暴雨,具有历时短、设计标准较低的特点,与常用的频率计算方法不尽相同。简述了暴雨系列的取样问题;改正了与经验频率有关的计算公式;提出以经验适线法来拟合暴雨系列呈反Ｓ形的分布;比较了推求设计暴雨的几种方法,认为超定量综合法有偏于安全的结果;列述了我国一些城市的暴雨强度公式,其中的参数无一定的规律性,期望进一步工作,在点面上进行协调。     

基于暴雨衰减特性的上海市长历时综合暴雨公式

编制适用于不同历时的综合暴雨公式是协调城市管网排水与区域防洪治涝的重要基础。选用上海市代表雨量站徐家汇站65 a实测雨量资料,建立不同重现期暴雨强度与历时关系,解析暴雨衰减规律,编制单一重现期暴雨公式,结合雨力公式推求适用不同重现期的长历时综合暴雨公式,并推导出暴雨重现期公式。结果表明:不同重现期1~24 h历时暴雨强度均以0.74的衰减指数衰减,据此推求的长历时综合暴雨公式可计算1~24 h任意历时、2~100 a任意重现期的设计暴雨,且平均相对和平均绝对均方根误差分别为1.9%和0.009 mm/min,符合规范要求;暴雨重现期公式可估算1~24 h历时内任意场次暴雨的重现期,高效地服务于城市洪涝防治决策。成果已纳入上海市治涝地方标准,对其他城市具有参考价值。     

2012年7月21日陇南康县特大暴雨天气特征分析

此次强降水导致山洪暴涨,多处发生地质灾害.通过对其天气过程的影响系统、物理量特征和风场变化特征的分析,发现高空切变线是本次暴雨的影响系统,由于副高稳定维持,低层辐合,高层辐散,抽气机效应明显,系统维持少动,强降水集中形成特大暴雨,导致灾害发生.     

评《中国暴雨》

由王家祁教授撰写的《中国暴雨》(中国水利水电出版社,2002年12月)终于出版了。这是继陶诗言先生撰写的《中国之暴雨》(科学出版社,1980年)出版以来,关于中国暴雨研究的又一本重要著作,《中国之暴雨》侧重阐述中国暴雨的物理成因,而《中国暴雨》则侧重于中国暴雨量的统计规律,因此我乐意称她们为姐妹篇。《中国暴雨》以地理学、气候学、水利工程学为理论基础,将大气水和地表水紧密联系进行研究,重点探讨了降落在中国地面上暴雨量各因素的地理分布、地理环境对这些因素的影响及各因素之间的内在联系,紧密结合水利水电等土建工程对设计洪水计算的需求,形成了中国地理学、中国气候学和水利工程学的一个组成部分。