Simple generalization approach for intensity–duration–frequency relationships

Rainfall intensity–duration–frequency (IDF) relationships describe rainfall intensity as a function of duration and return period, and they are significant for water resources planning, as well as for the design of hydraulic constructions. In this study, the two‐parameter lognormal (LN2) and Gumbel distributions are used as parent distribution functions. Derivation of the IDF relationship by this approach is quite simple, because it only requires an appropriate function of the mean of annual maximum rainfall intensity as a function of rainfall duration. It is shown that the monotonic temporal trend in the mean rainfall intensity can successfully be described by this parametric function which comprises a combination of the parameters of the quantile function a(T) and completely the duration function b(d) of the separable IDF relationship. In the case study of Aegean Region (Turkey), the IDF relationships derived through this simple generalization procedure (SGP) may produce IDF relationships as successfully as does the well‐known robust estimation procedure (REP), which is based on minimization of the nonparametric Kruskal–Wallis test statistic with respect to the parameters θ and η of the duration function. Because the approach proposed herein is based on lower‐order sample statistics, risks and uncertainties arising from sampling errors in higher‐order sample statistics were significantly reduced. The authors recommend to establish the separable IDF relationships by the SGP for a statistically favorable two‐parameter parent distribution, because it uses the same assumptions as the REP does, it maintains the observed temporal trend in the mean additionally, it is easy to handle analytically and requires considerably less computational effort. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

13e SESSION DU COMITÉ CONSULTATIF KARACHI 4–15 NOVEMBRE 1957

Abstract

Event-based methods are used in flood estimation to obtain the entire flood hydrograph. Previously, such methods adopted in the UK have relied on pre-determined values of the input variables (e.g. rainfall and antecedent conditions) to a rainfall–runoff model, which is expected to result in an output flood of a particular return period. In contrast, this paper presents a method that allows all the input variables to take on values across the full range of their individual distributions. These values are then brought together in all possible combinations as input to an event-based rainfall–runoff model in a Monte Carlo simulation approach. Further, this simulation strategy produces a long string of events (on average 10 per year), where dependencies from one event to the next, as well as between different variables within a single event, are accounted for. Frequency analysis is then applied to the annual maximum peak flows and flow volumes.

Citation Svensson, C., Kjeldsen, T.R., and Jones, D.A., 2013. Flood frequency estimation using a joint probability approach within a Monte Carlo framework. Hydrological Sciences Journal, 58 (1), 1–20.     

关于琼东南盆地始新统地层研究的思考

始新统湖相地层是琼东南盆地原油勘探领域的主力烃源岩,历年来各轮资源评价结果均显示具有较好的石油勘探前景,但自1987年Ying9井首次钻遇油层至今,琼东南盆地原油勘探领域一直未取得重大突破。近年来寄予厚望的S3X井钻探失利具有一定典型性,笔者等以S3X井钻后分析为契机,通过与珠江口和北部湾盆地始新统地层对比研究,提出了不同于以往的看法。分析显示琼东南盆地已发现原油中,源于低等水生生物的C304 甲基甾烷含量,以及反映氧化还原条件的姥植比（Pr/Ph）参数,均弱于珠江口和北部湾盆地半深湖相优质烃源岩;琼东南盆地“低频—连续—强振幅”地震相特征与珠江口盆地钻井证实的半深湖相优质烃源岩地震反射特征差异较大;琼东南盆地在区域位置、构造演化与沉积充填模式方面与珠江口和北部湾盆地也存在明显差异,使得始新统湖相地层的分布规模和优质烃源岩的发育条件等方面,均弱于珠江口和北部湾盆地。因此,建议在与周缘盆地始新统地层的对比研究过程中应适度审慎,尤其是以陵水凹陷为代表的中央坳陷带始新统湖相烃源岩分布规模不宜过于乐观。同时,指出受地貌格局影响,不同凹陷海侵进程并不同步,琼东南盆地除始新统发育湖相地层外,渐新统崖城组早期部分凹陷也具有发育湖相地层和油型烃源岩的条件,这一新观点在一定程度可扩展琼东南盆地原油勘探研究的局面和思路。     

温度对土壤介电常数的影响规律研究北大核心CSCD

介电常数是频域反射法测定土样含水率的关键参数之一。为获取温度对土壤介电常数的影响规律,利用矢量网络分析仪测得不同含水率、含盐量的试样在不同试验温度下的介电常数。通过分析土样介电常数随不同因素的变化规律,最后建立了介电常数与温度的关系。结果表明:温度对土样介电常数的影响主要表现在冰水剧烈相变阶段。当温度低于某一温度或者高于冻结温度后,介电常数受温度的影响较小。负温条件下,土样介电常数随含盐量增大而增大。引入阶梯函数建立的三阶段模型,可有效描述土样介电常数随温度的变化规律。     

超大型离心机基础自振特性研究

某超大型离心机基础埋置于复杂软土地基中,自振特性研究十分关键。分别建立离心机基础的等效土弹簧模型和实体地基模型,对比分析不同地基模拟方法下的模态分析结果;开展基于白噪声激励的动力时程分析,分析地基参振质量对自振特性的影响。结果表明：超大型离心机基础前两阶模态振型分别为水平横向和纵向的摆动;基于不同的地基模拟方法计算得到的振型结果一致,自振频率相差在10%以内;超大型离心机基础结构的前两阶地基参振质量分别为1.376倍和0.998倍的基础总质量,地基参振质量使得结构的振动响应幅值下降50%左右,频谱峰值频率减小约2 Hz。结论对大型埋置式动力机器基础的自振特性研究具有指导和参考意义。     

四川盆地仪陇-平昌地区二叠系长兴组地震沉积学研究

为明确四川盆地仪陇-平昌地区长兴组地震相及沉积特征,运用地震岩性学和地震地貌学的综合分析技术,开展井-震结合及礁体三维识别研究,以阐明长兴组生物礁滩储集体的展布特征。研究结果表明,仪陇-平昌地区长兴组主要为四个沉积区带,开阔台地相对应平行-亚平行席状中弱断续地震相、台地边缘相对应平行-亚平行丘状或透镜状中弱地震相、台地前缘斜坡相对应前积席状弱地震相,海盆相对应平行-亚平行席状中强地震相,可细分为台缘礁、台内礁和台内滩亚相;30 Hz振幅调谐体切片揭示海盆岸线为北西向展布,25 Hz调谐体切片对于海盆线西侧的台缘带礁体和台内礁滩体反应明显;生物礁滩体的平面展布特征、发育规模受控于长兴组沉积期西南高、东北低的古地貌形态,台缘礁生长发育的有利区域为台地相带两排北西向凸起带。     

基于气象卫星的青藏高原低涡识别

利用长时间序列气象卫星及多源数据,研究青藏高原低涡综合识别方法,完成低涡数据集并与青藏高原低涡年鉴中低涡位置、路径和分布进行对比分析。研究表明:卫星识别多年平均低涡分布存在两个高值区,分别位于西藏的中北部和青海西南部及青藏高原西部,在有探空站的青藏高原东部（90°E以东）,卫星识别低涡高值区和年鉴数据吻合,冬半年,卫星识别低涡活动明显高于年鉴,主要为青藏高原西部低涡活动引起,逐年及2008年低涡路径对比也显示,有探空站区域卫星识别低涡和年鉴具有较好的一致性,表明卫星识别低涡在青藏高原东部地区的可信性;2015年青藏高原中西部新增3个探空站,年鉴中90°E以西低涡约占全年低涡总数量的22%,该区域卫星识别低涡和年鉴一致性较高,表明卫星识别低涡在高原中西部的可信性。因此,卫星识别低涡与年鉴低涡在有探空站区域有较好的一致性,可对年鉴中青藏高原东部低涡源地进行追踪,又可识别青藏高原中西部尤其是活跃于冬半年的低涡,是青藏高原年鉴低涡数据的有效补充。     

不同天气类型短时强降水与地闪特征分析

选取2006—2013年山东8次典型短时强降水（降水强度>20 mm·h-1）个例,并根据降水的天气尺度影响系统分为4种类型,利用山东区域ADTD型闪电定位仪资料,统计各类短时强降水与地闪相关性;结合地闪频数、密度分析地闪与短时强降水的雨强、出现时间、空间分布等特征的相关性。结果表明：1）各类强降水与不同范围地闪的相关性不同,与固定范围内地闪的时间、空间分布特征不同;其中负地闪占绝大多数,正闪比例小,负闪占比越大降水越强;站点周边30 km范围内地闪频数与降水相关性较好,低槽冷锋型强降水与地闪频数相关性最好,其次是低涡切变线型,黄淮气旋型短时强降水与地闪频数相关性差,热带气旋型强降水则与正闪相关性更好。2）地闪频数只对单次过程降水量变化有所指示,不能直接用来判别短时强降水,而地闪频数峰值对于短时强降水预报有一定指示意义;其中后倾型低槽冷锋、西北涡、西南涡型短时强降水地闪频数峰值对于预报短时强降水指示意义较强,冷切变和暖切变型指示意义较小,前倾型低槽冷锋、黄淮气旋、热带气旋型无明显指示意义。3）高地闪密度与短时强降水落区对应较好,但短时强降水并不一定会出现在高地闪密度中心区域;大部分短时强降水极值站高地闪密度中心对应;对于后倾型低槽冷锋、暖切变、西南涡型短时强降水,5次·（10 km）-2·h-1可作为预报参考阈值。     

黑龙江省水稻生育阶段极端降水事件时空特征

利用百分位相对指数法,基于1971-2016年历史长序列的日降水资料,分析研究黑龙江省水稻生长季极端降水事件的阈值、频数和强度的时空特征。结果表明:黑龙江省极端降水事件阈值的高值区主要位于松嫩平原中南大部;极端降水事件主要集中于水稻生长季的5-9月,尤其是在水稻生殖生长的关键阶段,发生了大部分的极端降水事件;46年中,水稻种植区极端降水事件频数在18～72 d,极端降水事件频数总体呈经向分布特征,自东向西逐渐减少。7月下旬为中西部地区极端降水事件发生的高频时段,东部地区极端降水事件发生的高频时间段为5和9月,6月为极端降水事件发生的低频时段。近6年为极端降水事件频数最高、强度最大的一段时期,20世纪70年代则反之;极端降水事件频数和强度存在高度的相关性;在有雨量观测的小区域内,洪涝灾害事件基本可以被极端降水事件捕捉到,同时极端降水事件对洪涝灾害的指示性也较高。     

西南区域中心模式SWC-WARMS降水偏差分析

本文利用2014—2015年5—10月12(24)h累积降水资料和西南区域模式(SouthWest Center WRF ADAS Real-time Modeling System,SWC-WARMS)36(72 h)预报时效内降水预报资料,从概率和频次角度分析不同海拔高度地区观测和模式降水在量级及空间分布上的特征差异。结果表明,SWC-WARMS模式各预报时效各量级降水的概率密度均比观测偏大,并向10 mm以下雨量集中,且随预报时效延长偏大更显著;模式与观测降水的概率密度曲线差异在盆地小于高原,地形差异小的区域小于地形差异大的区域。SWC-WARMS模式对四川地区降水预报存在雨日较观测明显偏多,量级偏大,降水频次高值区范围偏大、出现虚假高值区等系统性偏差。此外,模式预报在20—08时比08—20时优,24 h累积降水预报优于12 h降水预报,尤以中雨及以上量级降水落区预报为甚。最后,模式极端强降水预报在20—08、20—20时较实况偏大,08—20时,模式预报在盆地较实况偏小,川西高原和攀西地区偏大。