南昌市城区暴雨积水的数值模拟

论述了南昌市城市暴雨积水仿真系统的数学原理和开发成果,并应用实况降水对该系统的模拟精度进行测试。结果表明:大多数(62.6%)模拟计算结果的绝对误差在10 cm以内,只有极少数(2.4%)实际积水与模拟结果的误差超过30 cm。暴雨积水等级试验结果表明,中度以上暴雨积水地段的预报准确率达98%,轻度积水和无积水地段的预报准确率达92%。总体来看,暴雨积水趋势(等级)预报基本准确,定量(积水深度)预报有误差,平均相对误差为6%,模型的预测结果与实况基本相符。通过人工给定不同强度的雨量来模拟南昌市两个重点积水地段的积水过程,得到结论:当降水强度达到20 mm/h时,开始产生积水,降水强度超过30 mm/h时将产生严重积水;两个积水点因排水条件不一样,退水时间差异较大。排水条件差的地段,中—大雨需要15 h退完,暴雨需要24 h以上才能退完;在不同降水强度和排水条件下,最大积水深度出现的时间有明显区别;在暴雨情况下,绝大部分(76%)积水点的最大积水深度出现在2~3 h内。此外,讨论了模拟误差产生的原因。     

一次暴雨过程的EOF分析

在用21层η坐标细网格模式对1998年7月21～22日发生在武汉地区的一次持续性特大暴雨过程数值模拟的基础上， 利用较高时空分辨的模式输出结果对暴雨过程做经验正交函数分解（EOF分析）尝试。结果表明:EOF第1主分量的空间分布代表典型的暴雨环境背景场的低值系统；EOF第2主分量的空间分布与人字形切变线（西部为冷式切变，东部为暖式切变）相联系，是影响这次暴雨的重要形势场；利用相轨线分析方法发现，暴雨过程中EOF第1主分量和EOF第2主分量的时间系数在暴雨临近阶段，两者正相关，激发暴雨，在暴雨后期两者负相关，促使这次暴雨趋于减弱结束。     

Soil erosion and sediment interception by check dams in a watershed for an extreme rainstorm on the Loess Plateau,China

The magnitude of soil erosion and sediment load reduction efficiency of check dams under extreme rainstorms is a long-standing concern. The current paper aims to use check dams to deduce the amount of soil erosion under extreme rainstorms in a watershed and to identify the difference in sediment interception efficiency of different types of check dams. Based on the sediment deposition at 12 check dams with 100% sediment interception efficiency and sub-catchment clustering by taking 12 dam-controlled catchments as clustering criteria, the amount of soil erosion resulting from an extreme rainstorm event on July 26, 2017 (named “7·26” extreme rainstorm) was estimated in the Chabagou watershed in the hill and gully region of the Loess Plateau. The differences in the sediment interception efficiency among the check dams in the watershed were analyzed according to field observations at 17 check dams. The results show that the average erosion intensity under the “7–26” extreme rainstorm was approximately 2.03 × 10⁴ t/km², which was 5 times that in the second largest erosive rainfall in 2017 (4.15 × 10³ t/km²) and 11–384 times that for storms in 2018 (0.53 × 10² t/km² - 1.81 × 10³ t/km²). Under the “7–26” extreme rainstorm, the amount of soil erosion in the Chabagou watershed above the Caoping hydrological station was 4.20 × 10⁶ t. The sediment interception efficiency of the check dams with drainage canals (including the destroyed check dams) and with drainage culverts was 6.48 and 39.49%, respectively. The total actual sediment amount trapped by the check dams was 1.11 × 10⁶ t, accounting for 26.36% of the total amount of soil erosion. In contrast, 3.09 × 10⁶ t of sediment were input to the downstream channel, and the sediment deposition in the channel was 2.23 × 10⁶ t, accounting for 53.15% of the total amount of soil erosion. The amount of sediment transport at the hydrological station was 8.60 × 10⁵ t. The Sediment Delivery Ratio (SDR) under the “7·26” extreme rainstorm was 0.21. The results indicated that the amount of soil erosion was huge, and the sediment interception efficiency of the check dams was greatly reduced under extreme rainstorms. It is necessary to strengthen the management and construction technology standards of check dams to improve the sediment interception efficiency and flood safety in the watershed.     

滑坡临界暴雨强度

本文介绍了几个主要暴雨滑坡集中区的临界暴雨强度,分析了各地临界暴雨强度不同的主要原因。指出前期降雨对滑坡滑动是否有明显影响,取决于滑体岩土性质及滑坡形成机制等多种因素,不可一概而论。     

内蒙古地区T639气象要素预报性能评估检验

通过T639模式预报产品在内蒙古地区降水量、2 m温度、相对湿度和10 m风向、风速及降水过程预报效果的适用性研究,得出以下结论,温度和相对湿度预报的准确率较风向、风速明显偏高,温度和相对湿度预报的误差系统偏小,风速预报误差偏大的概率较大;降水量的预报准确率随降水等级增加而递减,对小雨而言,模式漏报率小于空报率,多报降水的偏差和少报降水的偏差相近。在预报要素空间分布上,风向预报的偏差顺时针偏转,其夹角小于45°,温度预报偏差总体偏小,相对湿度预报偏差由西向东表现为“+、-、+、-”的分布特征;小雨和中雨落区预报偏大,暴雨落区预报偏小;贝加尔湖冷涡强度的预报偏强,西太平洋副热带高压的强度预报偏弱,影响范围偏西偏北。     

河南一次西南涡暴雨的大气排熵指数特征分析

应用耗散结构理论,基于广义相当位温构建大气排熵指数,利用常规观测资料、地面加密自动站雨量资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料等,对2008年7月21—23日一次西南低涡东移造成的河南省大范围暴雨过程的大气排熵指数进行诊断分析,结果表明:大气排熵指数的演变与此次西南涡暴雨落区和雨强关系密切,暴雨落在负排熵指数中心偏南一侧,大雨以上降水分布在排熵指数负值中心轴线附近及其偏南侧;强降水开始前,排熵指数明显减小,强降水持续时间与排熵指数低值维持时间联系紧密;雨强不仅与排熵指数低值有关,且与低值维持时间、6h变化量也有密切关系。排熵指数低值中心位置和中心值的强弱变化与该个例中西南低涡中心位置和其强弱变化具有较好一致性。     

偏东气流诱发川西高原东侧两次对流暴雨过程的对比分析

利用区域自动站加密观测资料、NCEP/CFSR 0.5°×0.5°再分析资料以及0.01°×0.01°全球地形资料等,对2013年夏季发生在川西高原东侧两次对流暴雨天气过程中偏东气流的作用和特征进行了对比分析,重点研究两次过程中中低层偏东气流的活动特征、风场的垂直结构和温湿特征及其在对流暴雨中的作用等。结果表明：（1）7月3日过程高原东侧偏东风活动在850 hPa以下,持续时间约20 h,风速平均为2 m·s-1;8月6日过程偏东风活动在700 hPa以下,持续时间也能达到20 h,风速约为4 m·s-1;两次过程均是在天气尺度的西风槽东移与地形的共同作用下,诱生了高原东侧对流层中低层偏东气流,偏东气流形成时间比对流降水发生时间早约12 h。（2）两次过程偏东气流具有高相当位温属性,在其上方存在干冷空气活动,形成了有利的对流不稳定层结。相比较而言,后一次过程偏东气流出现的高度和风速明显增强后,与偏西风形成了更大的低层垂直风切变,暖湿能量局地集中特征更为显著,对于水汽和能量持续输送能力更强,因而引发的对流降水强度明显更大。（3）前一次过程盆地内起伏波动的偏东风与辐合中心及气旋性涡度中心配置关系较差,只是当偏东风受强迫抬升后,在地形附近激发出对流,并使降水主要位于地形附近;后一次过程盆地内平直的偏东风与辐合中心及涡度中心配置关系较好,尺度相当,因此激发出的对流强度和范围有明显增大,强降水沿地形向盆地西部发展。     

低涡和副热带高压共同影响下的暴雨落区分析

应用常规观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,分析低涡和副热带高压共同影响下的暴雨过程,发现暴雨落区并不与低涡位置及路径一致,因而不能简单的按其位置和路径预报暴雨落区,应着眼于暴雨发生的物理机理,注意分析影响系统的空间结构、发展阶段和地面形势的演变特征。在有锋面系统影响时,初始对流往往由锋面触发,因此,暴雨的第一落区在锋面附近。冷锋触发的暖区暴雨随后出现,不需强的动力辐合条件,可能远离低涡中心,而是位于副热带高压边缘的高温湿舌内。另外,应密切关注周边初生的对流云团及其移入时造成的暴雨。     

河南省泌阳县贾楼乡陡岸村泥石流灾害及其防治

通过对当地地形地貌、暴雨特征、流域面积、地层岩性、地质构造、水文地质条件、泥石流物源的调查与分析研究,针对该泥石流具有危险度高、流量大、流速缓的特点,结合受灾对象及其分布区域与整体布局和局部治理的关系,按照防治结合、因地制宜、突出重点的原则设置了拦挡滞洪、导流防护、漫水路相结合的综合防治工程措施。拦挡工程为有效发挥工程泻洪、拦渣、调节、固床、稳坡和控制固体物质补给量,预防沟道下切及沟壑发展,减少泥石流对下游村庄危害,起到了积极作用;通过导流堤的建筑限制泥石流的流速、流向,将泥石流顺畅地通过受灾对象比较集中的区域,排入下游非危害区;漫水路为当地群众出行提供方便,又是应急通道。工程实施后综合效益明显。     

台风“达维”移动路径成因分析

利用NCEP/NCAR 1°×1°的6 h再分析资料和常规气象观测资料,综合分析了环流背景、"双台风效应"、冷空气活动和海陆下垫面对台风"达维"移动路径变化的影响,结果表明:(1)台风路径在登陆时第1次发生西折的主要原因是500 hPa副高东撤并由带状调整为块状分布,台风"苏拉"对"达维"吸附作用加强,且台风避开冷SST区趋向暖SST区行进;(2)鲁中山区的地形对台风第2次转向起到重要的阻挡作用,副高588线西伸明显,而副高边缘的西南气流增加了台风的东移分量,西风环流上短波槽的发展南下使台风向西移动的分量减弱消失,双台风强度的减弱和距离的增加使台风的吸附作用迅速减弱,这些因素共同导致了台风第2次转向。