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[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] 地理科学进展
[作者]
尹卫霞 余瀚 崔淑娟 王静爱
在气候变化与城市化背景下,暴雨洪水灾害损失风险加剧,给人口生命安全带来极大威胁,评估暴雨洪水灾害的人口损失成为灾害风险研究关注的焦点问题。本文基于灾害系统理论,归纳了基于"致灾因子(H)—承灾体(V)—孕灾环境(E)—人口损失(D)"的暴雨洪水灾害人口损失评估的概念框架;基于现有国内外典型研究,梳理了相应的指标体系和研究方法,以"影响指标—损失指标—分析方法"多维图显示,认为"综合影响因素—人口损失"关系分析是评估暴雨洪水灾害人口损失的核心。目前人口损失的评估方法依据其考虑的要素可划分为:基于"H-D"关系的脆弱性曲线法、基于"H-V-E-D"关系的多要素综合法和刻画过程的灾害系统模拟法等。着重从数据可获取性和方法有效性两方面进行综述,认为单一方法不能满足人口损失风险评估的需求,因此从灾害系统角度出发,从单一要素向多要素综合发展、从指标统计分析向过程动态模拟发展、从单一方法向综合集成方法发展是人口损失及风险定量评估的发展趋势。
[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] 自然资源学报
[作者]
顾朝军 穆兴民 孙文义 高鹏 赵广举
黄河支流延河在2013及1977年7月发生极端暴雨事件,但由于所处时间流域下垫面的差异,暴雨的灾害表现迥异。论文比较分析延河流域2013和1977年7月暴雨的降雨量、强度、频率及其水沙变化特征,讨论了产生灾害不同的主要原因。结果表明:2013年7月延河流域降雨总量、笼罩面积、降雨强度、暴雨频率均大于1977年,而日最大径流量、最大输沙量、最大含沙量、洪峰流量、峰值沙量、高含沙量历时却低于1977年。2013年延河流域暴雨灾害以地质灾害为主,1977年则以河道洪水灾害为主。退耕还林(草)工程实施后流域内植被大面积恢复,导致降雨产流产沙关系发生变化是产生上述现象的主要原因。
关键词：
暴雨 植被 径流 泥沙 重力侵蚀 延河
[期刊] 自然资源学报
[作者]
顾朝军 穆兴民 孙文义 高鹏 赵广举
黄河支流延河在2013及1977年7月发生极端暴雨事件,但由于所处时间流域下垫面的差异,暴雨的灾害表现迥异。论文比较分析延河流域2013和1977年7月暴雨的降雨量、强度、频率及其水沙变化特征,讨论了产生灾害不同的主要原因。结果表明:2013年7月延河流域降雨总量、笼罩面积、降雨强度、暴雨频率均大于1977年,而日最大径流量、最大输沙量、最大含沙量、洪峰流量、峰值沙量、高含沙量历时却低于1977年。2013年延河流域暴雨灾害以地质灾害为主,1977年则以河道洪水灾害为主。退耕还林(草)工程实施后流域内植被
关键词：
暴雨 植被 径流 泥沙 重力侵蚀 延河
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
林辰松 邵明 葛韵宇 戈晓宇
公园绿地相对其他城建区拥有大面积的透水性下垫面，可以配合城市管网接纳外源雨水，有效地参与城市雨洪调控。本文以迁安市滨湖东路东侧绿化带为研究对象，对研究区域进行合理概化，并在区域内建立公园绿地的低影响开发（ＬＩＤ）模式和传统开发模式，根据项目要求引入外源雨水，运用ＳＷＭＭ模型模拟不同重现期（１年一遇、２年一遇、５年一遇、１０年一遇、２０年一遇）１ ｈ降雨下的两种开发模式，对比分析排放口的径流总量、峰值流量和峰现时间，以及２年一遇１ ｈ降雨下各单项ＬＩＤ设施对径流的调控效果。结果表明：１）ＳＷＭＭ模型可以量化模拟ＬＩＤ设施对雨水径流的控制效果，为城市进行低影响开发建设提供技术支持和理论依据；２）在．．．
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
钟桂辉 刘曙光 娄厦 沈超 蔡奕
在土木工程学院进行虚拟实验教学中心建设过程中,运用水动力模型、ArcGIS技术、计算机技术设计完成了暴雨致涝及洪水风险分析虚拟仿真实验。从构建高仿真实验环境、提升专业实践教学效果入手,让学生在虚拟实验中加深对专业知识的学习和理解,实现了复杂问题可视化及不可及实验性项目可操作化,激发了学生的学习兴趣,提升了学生的工程实践能力和创新能力。
关键词：
虚拟实验 暴雨致涝 洪水风险
[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] 北京林业大学学报
[作者]
毕华兴 朱金兆 张学培
该文研究黄土区以小流域为尺度的暴雨径流泥沙规律，为该地区林业生态工程建设和林业生态工程效益评价提供理论依据．该文以森林水文的较大研究尺度流域综合试验为出发点，在晋西黄土区小流域分类的基础上，选择了具有代表性的典型小流域１１个，对这些小流域进行了３～８ａ的定位观测，获得了１３１场暴雨产流和产沙资料．在分析这些资料的基础上，系统地研究了降雨、土壤入渗、流域产流、汇流及输沙的理论与方法，获得精度较高、适用性较强的流域径流、泥沙统计模型和数理模型．
关键词：
黄土高原,小流域,降雨-径流-泥沙,模型
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
施其仁
本文分析洪汝河暴雨的时空分布规律，揭示了洪汝河流域不但暴雨非常集。而且雨量很大的原因。并根据暴雨和地形特点，提出了分区治理的初步建议。
关键词：
暴雨,地形,治理,洪汝河
[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] 资源科学
[作者]
林木生 陈兴伟 陈莹
基于东南沿海地区暴雨洪水特点,以流域面积2466km2的晋江西溪为例,应用1970年代30场暴雨洪水实测资料,统计分析反映暴雨时空变化特征的一系列要素;应用多元线性回归模型,分别建立洪峰流量和洪量,与暴雨时空特征要素之间的多元相关关系。结果表明:①适当选取场次暴雨时空变化特征的要素,可以比较好建立暴雨洪水特征的经验关系;②次降雨量、暴雨相对中心、暴雨时间变差系数和暴雨历时对洪峰流量有显著影响。其中,暴雨相对中心这一指标比较好地揭示了洪峰流量对暴雨和流域产汇流特征空间变化的综合响应;从时间要素上看,暴雨时间变差系数和暴雨历时共同影响洪峰流量的大小;③洪量与次降雨量和起涨流量关系显著。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
任智慧 桑燕芳 杨默远 王月玲 尚莉
暴雨山洪灾害预警是中小流域山洪灾害防控体系的薄弱环节，也是决定山洪灾害防控成败的关键。论文围绕山洪灾害预警的核心问题，从中国山洪灾害区域差异特征、山洪灾害预警技术方法、山洪灾害概率预警现状3个方面进行了综述。中国山洪灾害分布存在明显的时空差异，因此有必要根据山洪灾害的区域差异发展有针对性的预警方法。以临界雨量为指标的雨量预警是目前中国中小流域暴雨山洪灾害预警的主要技术手段，但常规方法仅给出一个(组)确定的临界雨量阈值，导致预警结果存在突出的不确定性问题。概率预警可以定量评估诸多不确定性，给出山洪灾害概率预警结果，因此具备很好的理论优势与潜在应用价值。论文展望了山洪灾害概率预警未来的研究重点与方向：(1)充分挖掘暴雨洪水样本信息，开展山洪灾害概率预警基础方法与技术集成研究；(2)加强非平稳性条件下的临界雨量阈值估算与山洪灾害概率预警研究；(3)综合考虑预警阈值发生概率及其致灾概率，优化“多级预警、多级响应”技术方法，推进山洪灾害综合预警业务系统建设与应用。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
肖洁 罗军刚 解建仓 陈晨
【目的】研究洪水预报的多模型组合预报模式,丰富洪水预报的方式方法。【方法】将最优非负可变加权系数的组合预测方法应用于洪水预报中,分别建立最优加权组合预测模型和最优非负可变加权系数组合预测模型,以新安江模型、萨克拉门托模型、水箱模型和陕北模型为例进行组合预报,并用东洋河1982年8月的一场洪水实测流量值对2种组合模型进行了实例验证和比较。【结果】最优非负可变加权系数组合预测模型的3种误差指标均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别为18.394 0,51.317 2和0.131 4,明显小于最优加权组合预测模型的28.110 7,108.816 7和0.26...
关键词：
洪水预报 多模型 组合预测 东洋河
[期刊] 地理科学进展
[作者]
崔普伟 蔡强国 方海燕 聂斌斌 陈小安
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。
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