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根据生物滞留池降雨径流观测试验数据,应用HYDRUS-1D对生物滞留池在24h不同降雨频率和不同填料层的产流规律进行模拟分析。结果表明,率定和验证后的HYDRUS-1D可用于模拟生物滞留池的产流过程;在1年一遇(P=100%)到百年一遇(P=1%)的不同频率下,传统填料的生物滞留池通过下渗的排水量占入流总量的百分比从90.7%下降到25.8%,而添加大粒径颗粒填料从88.9%下降到64.7%,说明添加大粒径填料能够显著增加下渗量,并减少溢流和积水时间,但是从延缓产流时间和洪峰削减效果(不发生溢流)方面,传统填料要优于添加大粒径颗粒的填料。 相似文献
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风场作用下城市建筑物的遮挡作用直接影响区域产流过程,为提高城市雨洪模拟精度,需揭示风场作用下建筑区的独特产流机理并构建相应的计算方法。将建筑区的产流面划分为水平面和竖直面,基于计算流体力学理论求解降雨倾角,结合几何关系确定降雨在水平面和竖直面上的分布,通过产流理论分别计算2类产流面的产流,提出建筑区的产流计算方法,并将其耦合入SWMM模型在试验流域进行了验证。结果表明：(1)改动模型所模拟的径流的纳什效率系数整体高于原始SWMM模型,且洪峰模拟效果更好;(2)改动模型的土壤饱和导水率等关键参数取值更为合理;(3)改动模型对不同气象条件下建筑区产流模拟的稳定性更好。该方法可提高建筑区产流模拟精度。 相似文献
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开展不同海绵设施在中国长三角气候模式下的水文效益研究, 对增强城市应对内涝能力从而提高城市对变化环境的适应性具有重要科学意义。选择国家首批海绵试点城市镇江海绵基地4种典型海绵设施作为研究案例, 采用径流系数、削减率、削峰率及洪峰流量等指标, 评估场次降雨与海绵设施出流相关性, 分析海绵设施在不同降水量级和降雨雨型下的水文性能, 以及运行时间对海绵设施水文效益的影响。结果表明: ①透水铺装类海绵设施的降雨—径流关系呈单一式; 而绿植类则表现为分段式, 即在场次降水量超过一定临界暴雨量之后关系线发生转折, 其中平均径流系数增加了8.4~38.5倍, 平均削峰率和削减率分别减少了50.4%和44.6%。②暴雨条件下不同海绵设施的产流能力和洪峰流量最大, 对径流总量消减能力及洪峰流量削减能力最弱, 且从暴雨到大雨变化规律比大雨到中雨变化规律更显著。③海绵设施的水文性能受到降雨雨型、平均降雨强度和最大单位降雨强度等因子多重复合影响。除雨水花园外, 其他海绵设施的径流系数对上述影响因子变化最为敏感, 洪峰流量次之, 削减率第3, 削峰率的敏感性显著低于前面三者。④车行透水砖运行1 a后, 其产流能力与洪峰流量分别显著增加1.7~2.1倍和1.9~2.5倍; 径流控制能力显著减弱, 其中消减能力降低了16%。 相似文献
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为解决全球气候模式模拟降雨与实测降雨存在较大偏差的问题,提出了一种基于分段三伽玛分布的偏差纠正方法。该方法将降雨序列按其分位点分为极小值、常规值和极大值3部分,分别对3部分降雨序列的累积概率分布曲线进行偏差纠正;基于分位数偏差累积思想提出了一种综合性评价指标C,对分段三伽玛方法的偏差纠正效果进行综合评估。应用该方法对CMIP5下18个GCMs在雅鲁藏布江附近17个气象站点的模拟降雨进行偏差纠正,并与单伽玛方法和双伽玛方法进行对比分析。结果表明:分段三伽玛方法可以很好地消除GCMs模拟降雨与实测降雨的偏差,率定期和验证期的偏差纠正效果大多在0.85以上;相比单伽玛和双伽玛方法,分段三伽玛方法在验证期的偏差纠正效果更好,表现更稳健。 相似文献
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预警指标对流域的山洪预警有着重要的作用。主要以荣成市崂山小流域崂山大疃为例,提出了确定雨量预警指标的方法。根据不同的土壤干湿程度,基于降雨径流曲线获得降雨径流关系,采用推理公式法计算设计洪水,绘制降雨洪峰曲线;根据崂山大疃现场调查,基于曼宁公式获取水位流量关系曲线,结合成灾水位推算临界流量,根据降雨洪峰曲线,由流量反推降雨。计算结果:在Pa=40 mm的情况下,崂山大疃的3个时段的临界雨量为62 mm,75 mm,95 mm,经过"折减"处理获得的3个时段预警指标,准备转移指标为56,68,86mm,立即转移指标为68,83,105 mm。 相似文献
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城市内涝问题进一步突显了城市水文循环研究的重要性。基于地表建筑、地下管道、雨水工程等资料,基于SWMM建立了清华大学校园雨洪模拟模型,根据2015年5月10日和2012年7月21日两场降雨事件的实测资料,进行了清华大学校园水文过程精细模拟,用道路积水深度率定验证模型。模拟结果表明:(1)集水区下垫面透水性强弱不同时,产流过程仍十分相似,最大洪峰发生时间相同;(2)绿化带削减洪量的作用显著,不透水面积越大的地方越容易发生街道积水;(3)道路水深对降雨强度响应敏感,低强度降雨事件中,道路积水表现出0.5~1h的滞后。 相似文献
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流域暴雨山洪过程时空异质性强,准确评估雨洪变化特性和洪水危险性对山洪灾害防治具有重要意义。以7个降雨特征指标和6个洪水特征指标刻画流域场次雨洪特性,采用中国山洪水文模型和洪水频率指标相结合,模拟和评估口前流域洪水过程及其危险性。结果表明：场次洪水洪峰模数、洪峰时间偏度、高脉冲历时占比、涨落洪速率与降雨总量、平均雨量、最大雨强、雨峰位置系数、基尼系数等降雨特征指标显著相关,三场致灾洪水过程的降雨均呈现量级大、强度大、历时短、暴雨中心偏中下游的特点;率定期和验证期的平均径流深相对误差均在9%以内,平均洪峰流量相对误差均在11%以内,平均峰现时间误差均在1.7 h以内,平均Nash-Sutcliffe系数为0.80和0.76;各场次洪水有0.0%～93.3%的河段流量达到一般危险及以上等级,三场致灾洪水过程的危险性等级最高,分别有80.0%、35.0%和1.7%的小流域河段流量达到高危险及以上等级。研究可为山区小流域暴雨洪水危险性评估、灾害响应和复盘等提供技术支撑。 相似文献
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目前我国作物生长、土壤侵蚀等应用模式发展很快,利用这些模式进行气候变化影响评价的研究逐渐成为热点,但日以下尺度降雨观测资料却严重不足,迫切需要针对我国复杂的气候条件建立日以下尺度降雨模拟模型,为应用模式提供更为精细的降雨资料输入。重点从次降雨事件的划分方法、次降雨事件模型的模拟过程、Bartlett-Lewis和Neyman-Scott点过程模型的模拟过程、参数估计、参数敏感性分析以及模型改进等方面综合概述了日以下尺度降雨随机模拟的进展,同时给出这几种模型的对比研究结果,从而为人们根据不同目的和条件选择不同模型提供借鉴。最后指出,结合点过程和次降雨事件等方法优点的混合模型——基于天气分型的随机模拟模型以及将统计与动力方法相结合的模拟模型,可能是未来降雨模拟的重要发展方向。 相似文献
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本文用实测资料统计计算分析了惠北试区降雨对浅层地下水资源的补给。用非线性回归问题的迭代法，求出了雨前不同埋深条件下，次降雨与地下水位上升的关系式，并提出了能引起地下水位上升的最小次降雨量(也称临界雨量)，用本区41年的降雨资料对地下水资源的补给进行了统计计算，导出了相关性很好的年降雨量与年入渗补给量的关系式，求出了多年降雨入渗补给系数。 相似文献
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基于非饱和土壤水分运动理论,采用数值模拟方法研究了4种降雨作用下生物滞留带结构层参数对设施积水、产流及径流调控效应的影响特性。结果表明:生物滞留带表层积水受蓄水层深度影响显著,随蓄水层深度由20 cm增加到30 cm,设施的溢流控制水量平均提高0.196 m3左右,但积水时长增加可达85 min;生物滞留带各结构层参数对穿孔管产流均有一定影响,随种植土层与砂滤层厚度比或内部储水区高度增加,穿孔管产流时刻推迟,产流峰值减小,而蓄水层深度的增加则可导致穿孔管产流时刻提前、产流峰值增大;在4种降雨作用下,5类滞留带径流量平均消减率为16.71%~37.31%,径流峰值平均消减率为41.53%~63.90%,产流平均延迟时间为97.75~166.50 min;当滞留带发生溢流时,设施的径流调控能力显著降低,且结构层参数对设施径流调控效果的影响减弱。 相似文献
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前期有效降水量是泥石流预报的一个关键因子,但是确定此关键因子的常用方法存在参数取值过于人为主观化的问题。为解决这一问题,提出利用模拟降雨截留、入渗和蒸散发等水文过程的方法确定泥石流预报中的前期有效降雨量,并利用基于流域水土耦合机制的泥石流预报系统预报四川省在2013年7月9日的泥石流灾害来检验该方法。结果表明:利用水文过程模拟方法确定的前期有效降水更适用于泥石流预报,泥石流预报的漏报率比常用的降雨衰减经验公式低21.1%,能更好地为泥石流防灾减灾服务。 相似文献
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为了解决暴雨导致的城市内涝,为应急管理提供技术支撑,考虑城市暴雨过程及海绵地表特性,结合城市水文学及水力学原理和芝加哥雨型,建立了SWMM-CCHE2D耦合模型。结合高精度地形数据和降雨、径流实时监测数据,采用SWMM雨洪模型模拟暴雨条件下海绵城市的产流,耦合高精度的二维水动力模型CCHE2D模拟相应的内涝情况。结果表明：暴雨条件下通州海绵区的产汇流具有缓慢下渗和汇流的特性,主要海绵措施的加入对径流削减率会有9.0%~40.6%不同程度的提高,从而减缓内涝,其中,对5年一遇暴雨的效果最显著;在100年一遇暴雨下设计的各种海绵措施中,生物滞留带对径流削减率的提高程度最明显,高达28.4%,透水铺装和绿地也具有较好的效果。 相似文献
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Many researches mention the land development in the watershed increases the peak flow rate and volume of the surface runoff. However, another phenomenon, the land development in the lowlands with filling method probably results in flood risk transfer effect, is rarely mentioned. This study took Heshunliao Farm as study object and used SOBEK model to assess the phenomenon. The terrain of this farm was flat and low, at an elevation of about 1.3–3 m before development. A filling method has been adopted to raise the surficial elevation in the development zone to 3–5 m. The western end of the development zone is still maintained its original elevation. The storm sewer system, detention basin, and pumping stations have been built in the development zone. There are two effects in the development of the low-lying land. One is the increase in the peak outflow rate in the development zone. Under a 10-year return period rainfall, the peak outflow rate after development has increased to 9.94 cm, compared to 2.62 cm when there was no development. Another effect is that the disappearance of the original flood-accumulated space due to land development activities transfers the risk of flooding to the surrounding land. Under a 10-year return period rainfall, the flooded area of the developed area was reduced from 78.4 ha before land development to 0.32 ha after the development, while the flooded area of the western end of the development zone increased from 13.28 ha before development to 27.20 ha after development. 相似文献
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为研究降雨过程雨强随历时的变化关系,利用中国14个气象站近40年逐分钟降雨资料,采用动态K均值聚类法并根据雨峰在降雨过程中出现的位置,将中国10256次降雨过程分为4种类型,即降雨前期集中型（Ⅰ型）、降雨中期集中型（Ⅱ型）、降雨后期集中型（Ⅲ型）和降雨均匀分布型（IV型）。结果表明:中国Ⅰ型降雨出现频次最高,占47.1%;Ⅱ型次之,占21.2%;Ⅲ型和IV型出现频次相当,分别占15.3%和16.4%。夏季Ⅰ型降雨发生频次占绝对优势,为夏季总降水过程的52.2%;冬季各类雨型发生频次相差不大。Ⅰ型多为短历时高强度降雨,而IV型多为长历时低强度降雨,Ⅱ型和Ⅲ型居中。历时越短时,Ⅰ型降雨的比重越大;随着降雨历时的增加,Ⅰ型降雨的比重明显下降,IV型降雨的比重增加。 相似文献
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定量计算城镇尺度地质灾害不同降雨强度下的危险性是地质灾害风险评价中的难点。以红层地区群发性浅层滑坡链式灾害为研究对象,探索一种新的城镇尺度下的地质灾害危险性量化评价方法,为城镇地质灾害风险评价奠定基础。通过查询喜德县米市河区域不同降雨频率下降雨参数,统计分析国家雨量站数据及近50 a的18场群发性地质灾害降雨历时、雨型分布特征。以土层厚度、植被覆盖度及地形数据处理为基础,基于STEM TRAMM数值计算方法及降雨分布曲线计算城镇地质灾害危险性,绘制研究区地质灾害危险性评价图。通过遥感解译数据、地面调查数据及灾害数据库数据与数值计算结果对比,表明应用降雨特征统计及STEM TRAMM数值计算方法精细化评价红层地区城镇地质灾害危险性具有良好的适应性、便捷性及科学性,可为其他不同孕灾背景下的城镇地质灾害危险性评价提供思路。 相似文献
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地质灾害区域预警原理与显式预警系统设计研究 总被引：8，自引：1，他引：8
通过总结分析国内外经验和新认识,文章把地质灾害区域预警原理初步划分为隐式统计预警、显式统计预警和动力预警三种类型。隐式统计预警是把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中,仅仅考虑降雨参数建立模型的方法。显式统计预警是一种把地质环境因素变化与激发因素相迭加耦合而后建立判据模型的预警方法。动力预警是一种考虑地质体在降雨过程中自身动力变化过程而建立数学物理判据方程的方法,实质上是一种解析预警方法。本文以系统工程思想为指导,比较全面地架构了显式统计预警系统的设计方法,包括需求分析、问题表述、目标设定、设计原则、图层设计、系统建模、系统运算、预警等级确定、产品生成、产品会商、产品发布、预警校验、预警决策、应急行动、成本收益分析和系统完善升级等内容。这项设计研究为具体研发设计某个地区的预警系统提供了思想平台,为建立国家、省和市(县)分层级联动的地质灾害区域预警体系提供了技术路线。 相似文献
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考虑降雨时空变化的单位线研究 总被引：1，自引：0，他引：1
流域降雨的时空变异性和地形地貌特征，以及不确定性因素对单位线的影响始终是流域汇流计算方法研究的难点问题。本文分析了传统的根据降雨时空分布不均匀性对单位线进行分类的方法及其缺点，推导了考虑暴雨重心位置和降雨强度的影响的S曲线法，给出了新的S曲线方程，建立了S曲线参数与暴雨重心位置和降雨强度的关系，采用该方法可求得任一暴雨重心位置及任一降雨强度下的时段单位线。该方法具有谢尔曼经验单位线简便实用的特点，又具有考虑降雨时空变异性的优点，在沮河流域洪水预报模型中的应用表明该方法是可行的。 相似文献