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《山地学报》2017,(4)
为了进一步揭示我国南方地区暴雨洪水的时空变化特征,以东南沿海晋江西溪流域为例,基于1956-2011年历年最大一次洪水及其相应暴雨实测资料,以及东南沿海台风资料,将暴雨洪水区分为台风和非台风暴雨洪水两类,分别统计分析反映暴雨时空变化特征的一系列指标;应用多元线性回归模型,建立洪水洪峰流量与暴雨特征要素的多元相关关系。结果表明,西溪流域的非台风暴雨洪水主要发生在前汛期,其中81%分布在4-6月;台风暴雨洪水主要发生在后汛期,70%集中发生在7-9月份,其数量为非台风暴雨的两倍之多。暴雨类型的不同,其前期降水、次降雨量、降雨强度、暴雨中心位置、暴雨的空间分布和时程分配特点也相应变化,非台风暴雨通常降雨强度小,历时长,降雨时间上分布不均,暴雨前期流域下垫面含水量大;而台风暴雨降雨量较大,降雨强度明显较高,具有明显的降雨中心,空间分布较不均匀导致台风和非台风暴雨洪水时空变化特征差异明显。 相似文献
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《亚热带资源与环境学报》2015,(4)
以晋江西溪流域为研究区,构建晋江西溪流域暴雨次洪分布式模型,选择3场不同暴雨强度、雨型分布、历时的暴雨过程,模拟研究区在1988年和2006年土地利用/覆被情景下70年代3场次暴雨的洪水过程,分析其在1988—2006年土地利用/覆被变化(LUCC)情景下的洪水响应。研究结果为:1988—2006年晋江西溪流域LUCC最明显的特征是林地、耕地减少而园地及建设用地增加;LUCC对流域出口流量过程的影响主要表现为洪量、洪峰流量增加,而对洪峰滞时及汇流时间的影响不显著;相同的LUCC对不同场次暴雨洪水过程的洪峰流量、洪量的影响程度不同,LUCC对流域出口流量过程的影响受暴雨强度、雨型分布、历时等因素的影响。 相似文献
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《山地学报》2017,(1)
为了进一步改善流域洪水空间变化与水库调节影响的模拟,应用分布式水文模型HEC-HMS,在考虑大型水库调节模拟的基础上,对东南沿海晋江流域的暴雨次洪进行多站点率定模拟分析。选取1972~1979年晋江流域15场特大暴雨洪水,以洪峰误差、洪量误差、峰现时间、效率系数为评价指标,进行10场参数率定和5场模型验证。安溪、洪濑、石砻三个水文站在模型率定期的平均效率系数分别为0.892、0.895、0.921,验证期的平均效率系数分别为0.866、0.822、0.853,模拟效果较好,精度较高。结果表明:利用多站点模拟的方法,可以从流域尺度上更客观地率定模型参数,改善模型的模拟效果;初损率与起涨流量相关性显著,为模型洪水预报应用时初损参数的确定提供重要依据;山美水库的径流调节对洪濑站和石砻站的模拟结果具有显著影响。 相似文献
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基于中尺度天气研究预报模式WRF和流域水文模型对我国夏季山区的暴雨洪水进行模拟研究。首先,结合新安江水文模型和TOPMODEL自主研发了一个动态结合地面地下产流计算的新水文模型XXT,并选取成熟的天气研究预报模式(WRF)的模拟结果作为XXT的输入进行洪水模拟。其中WRF模拟采取3重区域嵌套模拟再现了2007和2008年夏季山东南部沂沭泗河流域的3次暴雨过程。模拟结果表明,WRF对暴雨的时空分布有较好的模拟与预测能力,模拟结果与观测一致性较好,逐时降水过程较观测更为连续,峰值有一定差异,总量略有偏大。WRF模拟的逐时站点表层土壤湿度与自动站观测的变化趋势一致,峰值偏大,空间分布与降水有着较好的响应关系。总格点径流深的计算结果同样与降水对应得较好,基本能重现出暴雨-径流过程的时空变化特征。其后,利用收集的实测降水资料率定XXT的模型参数,进而将WRF模拟的降水和潜在蒸散发输入到XXT进行流域出口洪水流量的模拟,其中2008年的模拟结果取得了0.91的效率系数,而2007年2次个例由于偏高的降水,使得洪峰流量较观测有偏大,但与观测的时间相关系数高达为0.89和0.91。研究对于山区暴雨洪水的预报预警和防汛决策具有一定的参考价值。 相似文献
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黄土高原尤其是黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀异常严重,在该区开展单元流域产沙模拟对于流域侵蚀产沙及沟道系统泥沙输移比研究有着重要的意义。本文选取陕北岔巴沟单元流域团山沟为研究对象,利用1961-1969年间水文泥沙资料,构建了流域产沙模型:以流域输沙关系表达式Ms=CsH为理论框架,经分析发现洪峰流量、最大含沙量、平均流量与次洪含沙量相关性显著,近而以洪峰流量、平均流量、最大含沙量及径流深为模型变量,通过模拟误差分析,构建并选取了以径流深和洪峰流量、径流深和最大含沙量为变量的经验模型:Ms=H(109.2ln(Qz)+546.1);Ms=H(Cz-141.2)。与目前已有模型相比,以上模型具有很好的模拟效果,尤其是在模拟小产沙事件时模拟效果较好,模型在临近流域水旺沟上的应用效果也较好。另据研究发现,高含沙水流的存在,使得在不同产沙模数水平下产沙模拟响应机制不同,对产沙模数小于300 t/km2次暴雨事件,流量的对数函数拟合效果明显优于幂函数拟合;对产沙模数大于1000 t/km2次暴雨事件,流量的幂函数拟合效果好于对数函数拟合,但差异不大。 相似文献
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利用自动雨量站及水文站观测资料、卫星云图、NCEP再分析资料等对2017年8月24日至25日发生在云南白水江流域的一次严重暴雨洪涝灾害特征及成因进行分析。结果表明:次此灾害是一次由流域暴雨引发的单峰型洪水过程,"天鸽"台风减弱后的热带低压及其北侧的倒槽是主要影响天气系统,低压外围来自南海的东南气流为暴雨区提供了充足的水汽和能量供应,台风倒槽为强烈的上升运动提供动力条件。影响天气系统深厚,流域内降雨强度大、持续时间长,是导致白水江连续17个小时出现超警戒水位并引发严重洪涝灾害的主要原因。过程期间,垂直速度特征、卫星云图上螺旋云带分布及对流云团的监测情况有助于解决台风低压外围暴雨时空分布极不均匀的难题。 相似文献
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基于HEC-HMS模型的时间步长对次洪模拟的影响分析 总被引：1，自引：0，他引：1
运用HEC-HMS水文模型,初步建立了适用于晋江西溪流域的暴雨洪水模型。在此基础上,采用15 min和60 min两个模拟时间步长,研究模拟时间步长的变化对模拟结果的影响,进而寻求最佳的时间步长和模拟结果。结果表明:时间步长对模拟结果存在一定的影响,当改变时间步长时,需要通过参数的调整,才可得到相似的模拟结果,在其他参数不变的情况下,模拟时间步长减小,蓄量常数(K)呈逐渐增大的趋势。同时,当采用较短的模拟时间步长时,模型的模拟效率得到提高。 相似文献
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暴雨中心的空间分布是影响小流域暴雨洪水过程模拟精度的关键要素。不同模型构建方式对降雨空间异质性的响应差异很大,选择恰当的水文模型构建方式对提高模型计算效率,减少降雨空间异质性对模型的影响从而提高预测精度具有重要意义。为此,本文基于刘昌明提出的适用于黄土高原超渗产流机制的LCM （Liu Changming Model）模型,分别构建了集总式、半分布式和全分布式的暴雨—径流模型,旨在比较分析不同模型构建方式对于降雨空间异质性的响应及其对模拟精度和计算效率的影响。结果表明：分布式构建模拟精度最高,纳什效率系数达到0.81,相关系数达到0.82;集总式构建计算时间最短;相比较而言,半分布式构建方法纳什效率系数达到0.78,主峰值模拟精度分别达到76.1%和65.8%。总体上,全分布式构建方法模拟精度最高,集总式计算耗时最短效率最高,半分布式在保持较高模拟精度的同时也具有较高的计算效率。 相似文献
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新疆塔河流域洪水量级、频率及峰现时间变化特征、成因及影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用塔里木河流域（塔河流域）8个水文站及相应气象站数据,全面分析了洪水发生量级、频率和峰现时间等特征,研究洪水发生成因及其影响。结果表明：1980s中后期塔河流域气温与降水持续增加,整个塔河流域年及季节洪峰流量普遍呈上升趋势,大部分在1980s中后期发生突变。1980s中期以后塔河流域年及季节洪峰流量呈持续增加或者显著增加趋势,量级位于整个观测时期均值之上,处于洪水“丰富”期。“丰富”期暴雨型和升温型洪水发生次数及造成的灾害损失均呈显著增加趋势,引起严重洪灾损失的洪水也集中在这一时期,且多由暴雨型洪水引发。大量级洪水（最大三场洪水及重现期大于10年的洪水）多集中发生在1990年之后,并且易引发多个水文站点同时出现。 相似文献
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洪水过程的特征指标不仅包括洪水量级,还包括时间、形态、动力学等指标。现有模型和方法重点关注洪水量级指标的模拟,对其他指标的模拟仍有待深入。如何实现对洪水过程所有特征指标的模拟已成为目前洪水预报的技术瓶颈。论文采用4种机器学习模型(多元线性回归、多层感知器、随机森林和支持向量机)对淮河上游长台关流域59场降雨—洪水场次7个特征指标(洪水总量、洪峰流量、洪水历时、洪峰时间偏度、高流量历时占比、涨洪和落洪速率)进行模拟,评估不同模型对不同洪水类型和特征指标的模拟效果。结果显示：① 长台关流域洪水过程可分为3类,第1类洪量中等、历时长且洪峰出现时间偏前(16场);第2类洪量低、形态矮胖且洪峰出现时间靠后(34场);第3类洪量大、涨落水迅速、形态尖瘦(9场)。② 时间指标模拟效果最优,动力学指标模拟效果最差。多元线性回归和随机森林模拟效果随所有特征指标数值的增加而增强;支持向量机的模拟效果随着洪水历时指标数值的增加而降低,随着其余特征指标数值的增加而增强;多层感知器模拟效果随着洪水总量、洪峰流量、高流量历时占比和涨洪速率等指标值的增加而增强。③ 从各类型洪水特征模拟精度来看,4种模型对第3类洪水特征模拟均为最佳,第2类最差;随机森林在第1类和第3类洪水特征模拟中效果最优,支持向量机对第2类洪水特征模拟效果最优。④ 从综合模拟精度来看,支持向量机效果最优,然后依次为随机森林、多层感知器和多元线性回归。上述4种模型率定和验证期相对误差分别为23%和98%、21%和109%、37%和75%、41%和102%。研究可为流域洪水过程深度挖掘和防洪措施制定提供参考和借鉴。 相似文献
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退化山地生态系统植被恢复水文效应的SWAT模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
植被恢复是改善退化生态环境的重要途径.位于闽东南沿海的晋江西溪流域是我国南方典型的水土流失区.应用基于SWAT的晋江西溪流域产流产沙分布式模型,结合流域内退化生态系统重建要求设定不同植被恢复情景,模拟分析植被恢复下的水文效应.模拟结果表明:SWAT模型能较好的用于流域退化生态系统重建的水文模拟;研究区内,还林比还草更有利于流域的水土保持和生态重建,植被恢复对流域产沙量的影响大于产流量. 相似文献
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径流预测为流域水资源的合理开发利用与统筹配置提供依据。运用多元线性回归、主成分回归、BP神经网络及主成分分析和BP神经网络相结合的方法,对新疆呼图壁河流域石门水文站2009-2011年各月径流量进行预测,并采用相关系数、确定性系数及均方根误差对各模型预测精度进行比较。结果表明：（1）神经网络等智能算法具有高速寻优的能力,对短时间尺度的月径流量的预测结果较好;（2）主成分回归等常规算法能充分反映出某地区径流的年际的稳定性,对全年径流总量的模拟精度较高;（3）主成分分析和BP神经网络相结合的方法,提高了神经网络的收敛速度,同时降低了局部极值的影响,优于简单的BP神经网络,适用于呼图壁河月径流量预测。 相似文献
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基于情景的上海台风风暴潮淹没模拟研究 总被引：3，自引：0，他引：3
台风风暴潮是上海地区面临的主要自然灾害类型,历史上对该区域造成了极为严重的灾害损失。通过上海沿海多站点水文频率分析结果发现,由于高标准海塘的防护,上海发生风暴潮漫堤淹没的几率较小。在此基础上,构建了两处溃堤点6种重现期台风风暴潮溃堤情景,采用高精度洪水数值模型(FloodMap)开展台风风暴潮淹没情景模拟。结果显示,溃堤情景下,风暴潮淹没仅发生在局部小范围区域内。因此,可以认为在目前高标准海塘的保护下,上海受台风风暴潮灾害影响有限。但是,未来需重点关注全球气候变化可能导致的极端台风风暴潮事件。 相似文献
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东南沿海中小流域平原区洪水淹没模拟 总被引：17，自引：6，他引：11
我国东南沿海中小流域洪水过程短,调节能力差,洪水灾害严重。而该区洪水灾害主要发生在流域中下游冲洪积平原上,为此本文以我国东南沿海甬江流域奉化江下游为实验区,探讨了将遥感和地理信息系统应用于中小流域洪水淹没模拟研究的方法和途径。开展了基于遥感和GIS的流域降雨径流和洪水演进模型的研究,建立了基于数字高程模型的洪水淹没范围和灾情评估模型。最后利用遥感、遥测和GIS信息,对实验区洪水淹没和灾情评估进行了验证分析,并取得了较满意的成果,从而为中小流域防洪减灾决策研究提供了经验。 相似文献
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中小流域暴雨洪水计算及其参数综合在洪水灾害防治中起着关键作用。变化环境引发暴雨洪水等水文极值增加,中小流域暴雨洪水灾害面临严峻挑战。文章对中小流域暴雨洪水计算全过程及参数综合研究进展进行系统回顾、梳理和总结,并对目前常用的产汇流计算方法及其参数在实际应用中存在的问题和局限性进行探讨。流域下垫面和暴雨特性的空间异质性大,产流损失根据其地理特征形成以经验和半经验方法为主的计算方法;汇流计算以推理公式和单位线法为主,流域地形地貌汇流特征能基本反映,但流域形状和微地形在当前计算方法中反映甚少;当前使用的参数成果均由20世纪80年代前的数据得到,限于资料精度和技术水平,参数综合要素较为简单,多地出现不适用现象,亟需开展新一轮的暴雨洪水计算参数综合;在中小流域暴雨洪水过程模拟及实时预报上,结合雷达测雨、高分辨率遥感、高性能计算和深度学习等技术方法的研究已初具规模,建议加强利用新兴技术计算流域产汇流参数,推进其在暴雨洪水设计上的应用。 相似文献
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基于主成分神经网络的台风灾害经济损失评估 总被引：6，自引：0，他引：6
本研究建立了浙江省台风灾害直接经济损失评估模型。把浙江省台风灾害直接经济损失资料换算成直接经济损失指数,运用主成分分析法对表示致灾因子、孕灾环境与承灾体的评估因子进行数据处理,提取主成分作为BP神经网络模型的输入,从而建立评估模型。模型历史拟合结果和实际一致。在2007年和2008年影响浙江省的5个台风的实际评估中,强台风"Vipa"灾后评估值比实际值偏大2.16,其余4个台风灾后评估值比实况偏大0.2~0.7,反映了人们对影响大的台风防灾减灾工作的重视和防灾减灾效果。根据台风开始影响时过程风雨预报值进行预评估,过程风雨预报值较准确的台风,预评估结果和灾后评估值一致;过程风雨预报值误差较大的台风,预评估效果较差。因此,该模型可用于实际台风灾害直接经济损失评估,提高台风影响前风雨预报准确率是提高预评估准确率的关键。 相似文献