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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李强 刘德 陈贵川 王中 廖峻
基于WRF模式,利用发生在远距离"天鹅"台风作用下的西南低涡暴雨个例,通过修改台风动力风场,分析了不同数值试验中西南低涡降水系统对台风系统的响应。结果表明:在"天鹅"台风作用下,增强了水汽和不稳定能量的输送,导致了长时间强降水的发生;不同的台风动力风场作用下,西南低涡的移动路径具有明显的不同,降水也具有明显的区域性局地差异;在增强(减弱)台风倒槽动力风场环流作用下,低涡系统中心偏西(东)偏北(南),相应地,低空急流输送带偏东(西),进而导致中低层水汽和不稳定能量输送偏东(西),以及中低层辐合带空间位置偏东(西),进而对区域性降水空间位置产生影响,导致了降水区域局地性差异,表明远距离台风对西南低...
关键词：
台风 西南低涡 低空急流 V分量
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴秋月 华维 胡垚 范广洲
利用WRF中尺度预报模式(V3.7.1版本)采用6种边界层参数化方案(YSU、MYJ、ACM2、MYNN2.5、Bou Lac、QNSE),对2015年8月16日~19日一次西南低涡强降水过程进行数值试验,对比分析了不同边界层方案对西南涡特征、降水及边界层物理量场等模拟的影响。结果表明:6种边界层方案对西南涡路径、强度及降水的模拟具有明显的影响,其中ACM2方案对低涡移动路径和降水的模拟效果最好。不同边界层方案模拟的位势高度和风场、相对涡度、垂直速度和相当位温的分布具有显著的差异,YSU和QNSE方案模拟的西南低涡中心的正涡度柱可从对流层低层伸展到200 h Pa,ACM2方案模拟的相对涡度与实况最接近。6种方案均较好地模拟出了边界层高度、地表感热和潜热通量的日变化特征,其中QNSE方案模拟的边界层高度和地表热通量的值最大,而ACM2模拟的值较小,这可能与QNSE方案考虑了湍流与波的共同作用等更为细致的物理过程有关。可见,不同边界层方案对西南涡暴雨过程中不同物理量场的模拟有着较大的影响,选择合适的边界层方案能提高对西南涡天气过程的预报准确率。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杜钦 白莹莹 王中
结合高空、地面实况观测数据以及1°×1°NCEP客观再分析资料,对2009年6月28日20时至29日20时(北京时)发生在三峡上游地区的一次区域暴雨过程进行了中尺度特征诊断,结果表明本次过程是东北低涡和副高稳定少动的大尺度环流背景形势下,由于高原低值系统在东移过程中与西南涡结合而产生的强降水天气过程。高原上不稳定能量的扰动和下传为西南涡的产生提供了必要能量条件,高低层的水汽平流和水汽辐合的交汇地带与最强降水带存在较好的一致性。另外,利用WRF中尺度数值模式对该次过程进行了数值模拟,结果显示在同化了地面和高空常规观测资料后,模式模拟效果得到明显改善,模拟降水能够大致体现该次过程的总的降水演变和分...
关键词：
暴雨 西南涡 中尺度 数值模拟
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
代鑫 黄弘 汲欣愉 王巍
暴雨内涝的快速预测对于提升灾害应急处置能力具有重要意义.针对传统数值模拟复杂耗时导致难以满足暴雨内涝预测时限要求的问题,该文基于机器学习方法构建城市暴雨内涝时空快速预测模型.利用城市综合流域排水模型(InfoWorks ICM)模拟的高精度网格结果作为数据驱动,综合考虑降雨因素、地理数据以及排水管网的分布情况,分别基于随机森林、极限梯度提升(XGBoost)、K最近邻以及长短期记忆(LSTM)神经网络建立城市暴雨内涝快速预测模型.以某城市区域为例,开展算例研究,结果表明:随机森林模型的空间预测效果最佳,淹没范围预测准确率可达99.5%,积水深度平均预测误差3.6%;LSTM神经网络模型能准确预测内涝点积涝过程的水深时序变化.在该算例场景下,所构建的机器学习模型可实现s级的暴雨内涝时空快速预测.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
陈虹 李家科 李亚娇 徐杨 沈冰
SWMM(Storm Water Management Model)是近几年发展迅速、影响较大的水文模型。SWMM主要被用于模型适应性的检验及模型参数的识别、城市暴雨洪水地表径流及其污染过程的模拟、城市低影响开发效果的模拟、与其他模型软件的耦合应用模拟等方面。文章从SWMM的发展历程、模型原理及国内外的最新应用进行了归纳与分析，最后对SWMM在中国应用中存在的问题进行了探讨。
关键词：
SWMM 城市 非点源污染
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李强 刘德 陈贵川 李永华 王中
利用具有代表性的三峡地区区域性降水个例,基于WRF模式,在模式下垫面中加入长江水体以及修改局地地形,研究局地环流和气象要素对局地下垫面变化的响应。结果表明:加入长江水体后,不同区域性降水个例空间降水变化上,没有出现明显的降水变化区,表明长江水体对区域局地性降水影响较小;同时加入长江水体和修改地形高度后,空间上降水具有明显的变化,且与修改地形后的降水空间变化较一致,表明局地地形对区域降水空间变化具有重要影响;加入长江水体后,近地面2m高度相对湿度变化上,不同区域性降水个例表现不一,总体上对局地相对湿度影响较小;近地面2m温度、地表向上的水汽通量和地表向上的潜热通量均为增加,在局地地形的"喇叭口"...
关键词：
WRF模式 下垫面 三峡地区 数值模拟
[期刊] 地理科学进展
[作者]
郑姗姗 万庆 贾明元
近年来城市暴雨出现突发和多发态势,导致城市内涝灾害频繁发生,威胁着城市居民的生命和财产安全。随着城市降雨积水监测网的建立,获得分钟尺度的降雨和积水时序监测数据成为可能,实现了城市内涝的实时监控。但目前对监测数据的利用仍显不足,缺乏对其深度分析挖掘,造成监测系统"只监不控"的局面。本文基于城市降雨积水监测网的监测数据,根据积水时间相关性、降雨空间相关性以及降雨积水序列相关性,构建降雨积水的时空自相关移动平均模型(STARMA),对城市暴雨积水点积水过程进行短时预测。STARMA模型已被广泛应用于交通预测、环境变量预测以及社会经济领域,特别是在时空过程机理不清楚、多因素时空变量影响的情况下效果较好。本文首次将该模型应用到降水积水过程拟合和积水短时预测上,同时在方法上改进了传统单变量的STARMA模型,建立降雨和积水双变量的STARMA模型模拟降雨积水过程。并以北京市2012年"7.21"事件降雨积水过程为研究对象,以丰北桥、花乡桥、马家楼桥和六里桥4个积水监测点为例,建立降雨积水的STARMA模型,以5 min为步长作积水5、10、15 min三步预测。验证结果表明,该模型在降雨积水过程中拟合效果较好,模型短时预测精度较高。该项研究能够有效地利用监测数据,提高信息预警和应急指挥能力,为市政防汛或交通等部门提供决策支持。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
周光益
该文分析了９６１２号台风在海南尖峰岭热带山地雨林天然更新林集水区产生的暴雨径流过程及其水化学动态．结果得出：①总径流系数为３２．４２％，水文响应值为２３．１６％，瞬时最大洪峰流量为０．１１３５ｍ３·ｓ－１·ｈｍ－２；②因受海洋气团的影响，台风过程中该地降水的ｐＨ值、Ｋ和Ｃａ含量很高；③径流水中的ｐＨ及各养分动态变化趋势有两种相反的变化类型，一种是Ｎ，Ｐ，Ｃａ，Ｍｇ，Ａｌ元素，在降雨强度较大的暴雨期间，养分浓度大，且基本上随降雨强度的增大而增大．另一种是ｐＨ值、Ｋ和Ｓｉ元素，在暴雨期间，浓度随降雨强度的增强而减小，并在最大降雨强度时达到最低值；④台风暴雨能加速森林生态系统养分的丧失；⑤暴雨是热带...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
叶水根 刘红 孟光辉
下凹式绿地具有蓄渗雨水、削减洪峰流量、过滤水质和防止水土流失等优点 ,是城市雨洪利用的重要措施之一。对在设计暴雨条件下下凹式绿地的蓄渗、减洪效果进行了分析计算 ,结果表明 :在 1倍汇水面积的情况下 ,对于 10 ,5 0和 10 0年一遇的暴雨 ,下凹式绿地的降雨拦蓄率分别为 87.15 ,5 8.4 8和 5 0 .75 ;其减峰率分别为 71.0 4 ,4 6 .82和 4 1.5 2 ;蓄渗、减洪效果极为明显
关键词：
下凹式绿地 设计暴雨 雨水蓄渗 雨洪利用
[期刊] 国土资源科技管理
[作者]
申欣凯 吕义清 张静 赵瑜
选取山西省109个气象站1988—2018年气象资料,结合层级分析法和专家打分法,构建了山西省暴雨风险评估模型,并利用ArcGIS对山西暴雨风险进行评估。结果表明:山西省大部分地区年暴雨量占年降水量的比例都超过了10%,说明暴雨作为山西降水量的主要来源。山西南部大部分地区及中部吕梁、阳泉、太原地区处于高风险区,发生暴雨灾害的风险较大发生;北部大同、朔州地区处于低风险区,发生暴雨灾害的风险较小。实时开展暴雨灾害的危险性评价,有助于完善当地地质灾害气象风险评估模型,为地方政府制定防灾减灾措施提供依据。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
殷淑燕 任利利 黄春长
对汉江上游1951～2010年降水量、洪水与ENSO事件进行χ2检验和对照分析。结果表明:在El Nino事件年,汉江上游年降水量显著减少;与非La Nina年相比,La Nina年降水量略有增多,但没有达到显著变化水平;汉江上游洪水与ENSO事件关系密切:在上一年年底或本年年初有较强El Nino,且当年为El Nino向La Nina转换的年份,发生洪水的概率最大,相关性超过极显著水平,且洪峰大,成灾重,可能会发生最大流量20 000m3/s以上的大洪水甚至超过30 000m3/s(安康站)的特大洪水;在非El Nino也非La Nina事件发生的年份,大洪水的发生概率较低;发生El Ni...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
余新晓 陈丽华 周常青 谭鹏
在地处长江三峡库区花岗岩地区的下岸溪典型小流域里，建立了５个代表不同土地利用现状（林地、灌草地和裸地）的径流观测场，同时进行了多次人工模拟降雨试验，通过对人工模拟降雨条件下坡面产流规律的研究，以动力波方程为理论依据，推导出了坡面产流的数学模型，并编写了ＱＢＡＳＩＣ程序，模拟实际产流的动态过程。分别以参数ａ和各场降雨产生的坡面径流总量为因变量，实际雨强Ｉｐ、雨前土壤含水量δ和 为自变量，进行多元回归，得到了参数预测方程和单场暴雨条件下坡面产流总量的预测方程。通过检验，利用本文提出的方程预测单场暴雨条件下的坡面产流过程是可靠的，在实践中可以应用。
[期刊] 城市发展研究
[作者]
张炜 李思敏 孙广垠
面对日益频发的城市暴雨内涝,我国许多城市加大雨水管网系统的投资建设力度,但并未取得预期效果。从我国常规雨水设计流量计算方法入手,确定径流系数、设计重现期和降雨历时为城市暴雨实际径流量的影响因素,并分析各影响因素随城市化进程的变化趋势,从而揭示我国城市暴雨内涝形成的影响机制,为城市暴雨内涝科学防治体系的建立提供理论支撑。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
文科军 王礼先 谢宝元 于志民 林敦臻 杜鹏志
研究开发简单实用的暴雨泥石流实时预报模型对于受影响地区防灾减灾具有十分重要的意义．该文对北京北部山区多年泥石流发生的雨情进行统计分析，以降雨强度（Ｙ）与发生泥石流当日激发雨量（Ｘ）和前期实效雨量（Ｋ）建立的有雨量站危险区泥石流发生判别方程为Ｙ＝－０１１６（Ｘ＋Ｋ）＋１１５；以泥石流发生当日激发雨量（Ｙ）与泥石流发生前３ｄ降雨量（Ｘ）建立的无雨量站危险区泥石流发生判别方程为Ｙ＝－１．３８９９Ｘ＋３４５，与前１５ｄ实效雨量Ｘ建立的无雨量站泥石流发生判别方程为Ｙ＝－２．８０１９Ｘ＋３９０．经检验，模型的预测性能良好，可在北京山区应用．其建模方法可供建立泥石流临界雨量判别模型时参考
关键词：
暴雨,泥石流,临界雨量,实时预报
[期刊] 自然资源学报
[作者]
于文金 阎永刚 邹欣庆
暴雨灾害是一种主要的气象灾害,论文选择经济发达的太湖流域为研究区域,运用小波、线性趋势模拟、P-Ⅲ型概率密度函数、Mann-Kendall法等方法对太湖流域暴雨的时空变化特征及趋势进行分析研究。研究结果显示:①太湖流域55 a平均年暴雨日数有2.9个,年际变化幅度比较剧烈。1991—2000年是暴雨日数多发期,1959、1968和1978年暴雨日数较少,呈弱"倒U"型。暴雨频次平均值的空间分布呈现南多北少、西多东少的分布格局。暴雨量与暴雨日数的空间分布并不一致,出现北多南少、东多西少的分布。②研究显示P-Ⅲ曲线方法在区域降水极值的研究方面具有较好的效果,太湖流域年最大日降水量趋势呈现"U"型,...
关键词：
太湖 暴雨 降水极值
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