山洪影响调查评价与预警体系建设方法研究——以昌江芦溪河段为例

以山洪影响调查成果为基础,评价了昌江芦溪河段受洪水影响的程度,建立了水位预警指标体系和水文预报模型。得出的主要结论有:昌江芦溪河段洪水影响机率不到5年一遇,罗村最典型,个别年份重复受灾,属典型的山洪影响威胁区;以既有水文站点为基础,建立了水文站点的水位与上下游村落淹没基础信息的量化关联,形成"1对N"的预警关联体系,标定了集合对象的成灾水位(75.50m),分析结论与实际调查结果吻合;研究了昌江流域产汇流规律,建立了预报模型。本文的评价思路与预警体系构架方法可以作为完善山洪灾害非工程措施、中小河流水文监测系统实际应用的参考,对各地正在开展的山洪灾害调查评价工作具有参考意义。     

基于多元分布函数的区域洪水频率分析

极端洪水事件的频率分析往往局限于单个站点,当研究区域内包含多个水文站点时,单变量频率分析方法,会导致低估或高估洪灾风险率。因此,需要进行区域频率分析。传统区域重现期计算方法,同一重现期对应多种设计洪水组合,而基于Kendall分布函数的重现期计算方法(KRP)有效的解决了这一问题。故本文引入三维非对称Copula分布函数拟合区域内各个站点年最大流量的相关关系,利用半参数法估计Copula函数的参数,并采用KRP推求区域洪水发生的重现期。结果表明:区域发生T年一遇的洪水概率远远大于单个站点发生T年一遇的洪水概率;KRP克服了实测序列较短的问题,且能准确估算洪水重现期。本研究为防洪部门制定防洪措施提供一定的科学依据。     

高水头泄洪底孔水力学研究方法适宜性分析

水力学问题研究方法多样且各具特点,各类方法所获成果的异同性倍受关注。基于某水电站高水头泄洪底孔,应用物理模型试验、水力学原型观测及时均化的紊流数学模型对水力学问题进行模拟或观测,辨识出3种研究方法的适宜范围及程度,三者对于宏观水力流态、底流速、时均压力及掺气空腔的模拟成果吻合良好,水面线模拟有一定差异,原型水面波动、水舌纵向扩散更大,成果可引导此类型水力学问题的研究方法选择及成果修正。     

基于FloodArea模型的一次特大暴雨洪涝淹没模拟

利用蒲河流域内所有国家气象站以及区域自动气象站共28站逐小时降水实况、过程降水量、数字高程模型、土地利用、土壤类型等资料,采用FloodArea水动力模型,对2020年6月19日21时-22日20时出现的历史罕见暴雨洪涝过程进行洪水淹没模拟及效果检验。模拟结果表明：1)全过程模拟水位与实测水位整体拟合度较高,确定性系数DC达93.22%;2)蒲河上游来水较小,持续性强降水是造成此次洪涝水位偏高的主要原因,模拟显示蒲河流域中上游水位上涨明显,其中石角水文站模拟的最大上涨水位达7.61米,与实测上涨水位7.14米较为一致;3)FloodArea水动力模型能够较准确地反演出蒲河流域暴雨致洪个例的淹没进程,能够直观地反映出淹没范围、淹没深度的空间差异,且淹没深度与逐小时实测水位的确定性系数较高,淹没深度的突增对洪峰的预报预警具有一定的指示意义。     

Gravitational field routing strategy considering the distribution of traffic flow

Traffic flow transmission is a constantly important aspect of complex networks, geographical information science, and other science and engineering fields. Previous studies have shown that vehicle flow is more strongly correlated with morphological properties of streets than those of axial lines. In addition, street-based topological representations are more suitable for vehicle flow prediction, as well as more memory-oriented and global in nature. In this study, we construct a dual graph to represent the street–street relationship and propose a routing strategy for networks on the basis of gravitational field theory. We aim to diminish traffic congestion and enhance the transmission performance of networks. We borrow from gravitational field theory in establishing a gravitational field stimulated by a node in packet transmission and in defining the corresponding gravitational field equation. On the basis of this study, we present a mathematical model and a routing strategy. Experimental results indicate that compared with the shortest path routing strategy, the proposed method considerably enhances network capacity and effectively balances network traffic flow, especially for congested networks. We achieve critical gravitation that can always maximize network capacity, regardless of the values of other parameters.     

Modeling tropical river runoff: A time dependent approach

Forecasting of rainfall and subsequent river runoff is important for many operational problems and applications related to hydrology. Modeling river runoff often requires rigorous mathematical analysis of vast historical data to arrive at reasonable conclusions. In this paper we have applied the stochastic method to characterize and predict river runoffofthe perennial Kulfo River in southem Ethiopia. The time series analysis based auto regressive integrated moving average （ARIMA） approach is applied to mean monthly runoff data with 10 and 20 years spans. The varying length of the input runoff data is shown to influence the forecasting efficiency of the stochastic process. Preprocessing of the runoff time series data indicated that the data do not follow a seasonal pattern. Our forecasts were made using parsimonious non seasonal ARIMA models and the results were compared to actual 10-year and 20-year mean monthly runoff data of the Kulfo River. Our results indicate that river runoff forecasts based upon the 10-year data are more accurate and efficient than the model based on the 20-year time series.     

清水沟、刁口河流路联合运用方案比选

按照"从上到下"的方法,分析刁口河再次启用的四种定位:备用流路、生态供水、同时行河和分洪通道的流路运用规模;设计了该流路与现状清水沟流路联合运用的6个方案。根据各方案分流口上下游的河道冲淤特性,对黄河下游的反馈,工程投资,生态环境,经济社会的影响等进行综合比选。最后推荐在2030年以后利津流量超过4 000 m3/s时将刁口河作为分洪通道、其余时间使用清水沟流路和工程投资方案。     

南渡江流域暴雨洪涝致灾临界面雨量的确定

基于海南省南渡江流域龙塘水文站1976—1987年和2009—2010年的逐日气象水文资料,采用HBV-D水文模型,通过对模型参数率定和验证,确定了适合南渡江流域的HBV-D水文模型最优化参数。结果表明:该模型在1976—1981年率定期、1982—1987年验证期和2009—2010年验证期的Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.891,0.831,0.953,相关系数分别为0.944,0.912,0.977,达到了0.01显著性水平。通过建立的南渡江流域HBV-D水文模型进行模型反演,确定了不同前期水位 (7 m,8 m,9 m,10 m,11 m) 的面雨量和水位关系,根据龙塘水文站的警戒水位、10年重现期水位、30年重现期水位、50年重现期水位作为不同等级预警的临界判别条件,最终确定了不同前期水位的致灾临界面雨量指标。     

汉江上游现代大洪水滞流沉积物的粒度分布特征研究

对汉江上游现代大洪水高水位滞流沉积物(SWD)系统地采样测试分析,结果表明:汉江上游现代大洪水SWD沉积物性质是沙质粘土或粘土质沙、沙质粉沙或粉沙质沙。其分布特征大致分为两大类:安康段以上基本是以粉沙质沙或沙质粉沙为主,安康段以下基本是沙质粘土或粘土质沙。粒度成分和粒度参数都反映现代洪水SWD经过充分的分选,但是受多种因素影响,其粒径组成具有明显的空间变化。水库或大坝对大洪水SWD的粒度自然分布频率单峰曲线尖窄的形状没有明显的影响,而更多与其沉积的微地貌环境和水动力条件有关。     

基于SuperMap Object平台的物流配送辅助系统设计与实现

针对现代企业物流特点,结合GIS的基本理论和方法,考虑城市道路实际状况,设计并完成了基于SuperMapObjects平台的物流配送辅助系统,系统实现了电子地图基本操作、空间查询、设置交通路况和生成最优路径等功能;增大了最优配送方案在配送业务中可被实际执行的概率。