洪水过程

摘要： 洪水过程是水利工程运行管理、防洪调度决策的重要依据,降雨的空间分布和降雨雨型是影响洪水过程形成的主要驱动因素。本文旨在采用描述降雨时空分布的量化指标,分析降雨时空分布特征与洪水过程的联系,探索量化指标在洪水过程分类中的应用。基于大清河流域北支紫荆关和南支阜平流域68场降雨洪水资料,计算了降雨一、二阶空间矩和一、二阶时间矩,分析了降雨时空分布特征对洪水过程线形状的影响,依据降雨时空特征信息采用K-medoids聚类分析法对洪水分类。结果表明:采用的降雨时空分布量化指标能够准确刻画两个流域的降雨中心空间分布和降雨雨峰时间分布。基于降雨时空特征指标的洪水聚类分析得到的不同洪水类型特征显著,两个流域的洪水主要有3种代表性类型,即尖瘦型、多洪峰长历时型和矮胖型洪水过程。研究结果验证了仅将降雨时空分布特征作为洪水分类依据的可行性,展示了其应用于流域洪水过程分类的潜力,降低了传统洪水过程分类方法对洪水数据的依赖性。本研究可为分析流域洪水形成过程的驱动因素、预测无资料流域洪水类型及揭示流域产汇流机理等提供科学依据。

摘要： 针对降雨时空不确定性严重制约洪涝模型模拟精度的问题,在深圳市布吉河流域研究降雨中心、降雨移动方向等时空特征对洪水过程的影响。利用2018—2020年的降雨监测数据,划分并筛选出116个大雨以上的降雨场次,进而对每个场次通过空间平均化处理和时间同步处理,分别构建空间平均和雨峰同步降雨过程;利用城市洪涝模型模拟116个降雨场次在实际降雨、空间平均、雨峰同步3种时空分布下的洪水过程;分析降雨中心和降雨移动方向对洪峰流量、洪水过程的影响。结果显示:经过空间平均化处理后,产生的洪峰流量较实际降雨模拟得到的洪峰流量变化范围为-43.9%~34.7%,而且当实际降雨中心位于流域几何中心下游时,模拟得到的洪峰倾向于偏高;经过雨峰同步处理的降雨较实际降雨模拟得到洪峰流量变化范围为-33.7%~20.0%,洪峰变化范围与降雨中心移动方向有较强的相关性;洪水过程与洪峰流量变化相对应,表现为洪峰增加、洪水持续时间缩短,或洪峰降低、洪峰持续时长增加。研究结论可为洪涝模型输入的降雨过程构建提供依据,为河道洪水风险评估、洪涝过程实时模拟提供借鉴。

摘要： 受北美洲"热穹顶"事件的上下游效应影响,副热带高压提前大幅北抬,饱含太平洋水汽的东南风从东南沿海一直到华北平原,河南省降雨量骤然加大,7月17日8时—24日8时,河南中北部出现大暴雨,导致卫河、共产主义渠发生超历史最高洪水,8个蓄滞洪区先后启用。基于报汛数据,对暴雨形成原因、雨洪过程、洪水调度进行了分析,对"21·7"暴雨洪水进行了总结。

摘要： 为总结2020年暴雨洪水特性,详细分析了2020年暴雨洪水过程,介绍了水库调度及圩区分洪情况。结果表明:2020年梅雨期时间长,降雨强度大,累计雨量大。洪水呈现范围广、总量大、高水位持续时间长的特点。长江干流高水位受安徽区间洪水影响大,滁河洪水以滁河干流襄河口以上来水为主。研究成果可为长江流域安徽区域防汛工作提供参考。

摘要： 为有效控制水体污染提供理论依据,同时为水库水动力-水质联合模拟及调控提供技术支撑。以双峰寺水库为研究对象,借助MIKE21构建了水动力-水质耦合模型,模拟在1962年典型洪水过程的工况条件下水动力特征及污染物迁移规律,输出结果表明:在典型洪水过程的工况下,库区内流场变化导致污染物浓度波动剧烈,随洪水过程的进行,其中BOD和DO浓度变化曲线相似,在洪水初期污染物浓度迅速下降,降低为某一数值时,下降坡度突然变缓直至过程结束;NH_(4)和PO_(4)浓度变化曲线相似,在洪水初期,三点浓度成上升趋势,并且越远离入库位置的点,浓度增加越迅速且时间越长,并随着浓度上升至最高点后迅速下降;NO_(3)浓度变化曲线较为特殊,在洪水来临时呈短暂的平稳趋势,随后猛然增加到最大值2.5 mg/L左右,并在其附近上下波动。可见在洪水作用下,库区各污染物的运移规律会随着洪水过程而呈现一定的变化。

摘要： 基于莺落峡水文站的月年径流量、年最大洪峰流量、洪水过程及黑河上游流域降水等资料,运用双累积曲线法、Mann-Kendall趋势检验法(简称MK检验法)、基尼系数法等方法,分析梯级水电站对黑河出山口莺落峡水文站径流及洪水过程的影响。结果表明:黑河上游梯级水电站的建设运行对年径流量变化影响不大,对径流年内分配及洪水过程有一定影响;电站联合调度运行后,坝前库区蓄放水改变了天然径流过程,对径流年内分配产生显著影响,年内分配均匀度在2001年发生转折,2017—2020年呈显著增加趋势;人为升降闸门高度,致使水位直上、直下,洪水过程拉长,峰值变大,呈陡涨直落形态,涨落率和变化频次增加。研究成果可为加强流域水电站科学调度、水生态文明建设及水能水资源可持续开发利用提供理论依据。

摘要： 2022年高考全国文综乙卷第7~8题考查花园口水文站监测的1958年7月、1996年8月两次洪水过程的水位与流量的关系,受人类活动、不同时期洪水的流量和含沙量、河床沉积泥沙状况等因素影响,众人对该组试题解释不一,致使该题组存在争议。通过查阅相关文献,文章对试题进行了深入探讨,以期与广大地理教师交流、研讨。

摘要： 为探明丁坝的修建和天然非恒定来流对航道主流线的综合影响,采用非恒定流二维浅水模型,计算了典型洪水过程中长江上游单丁坝整治河段的流场分布,分析了河段主流线特征及其对通航安全的影响;定义并计算了主流线的空间和时间变化特征。研究表明:丁坝整治河段主流线具有显著的沿程分区特点,推荐以坝轴线为界将河段沿水流方向划分6个特征区间;在坝后近区主流线最曲折、最不稳定(曲折程度为重度,游荡摆动程度为剧烈,最大摆动幅度为河宽的30%),在坝轴线附近河段发生从对岸向坝所在岸近40°的稳定偏转,影响了通航安全;在上游距离坝轴线8.4倍坝长以外和下游距离坝轴线23.6倍坝长以外,主流线顺直稳定,不影响洪水期间的通航安全。

摘要： 三峡水库库区大小支流众多,水库蓄水后,原有天然河道及其近旁的坡面被淹没,形成了较为宽广的人工湖泊,降雨径流规律必然会发生变化。为研究三峡水库水位变化对库区产汇流的影响,采用MIKE模型和非线性回归模型对库区洪水过程进行模拟计算。结果表明:建库蓄水和不同运行水位变化都对库区产汇流过程产生影响,库水位升高对洪峰流量起一定增益效果,并加快了产汇流过程;尽管水位变化影响库区水文和水力特征,但影响作用有限,对洪水起决定作用的仍为自然条件。研究成果可为三峡水库预报调度提供一定技术支持。

摘要： 受副热带高压外围暖湿气流和高空槽、高空低涡等气候因素的综合影响,2020年8月12日至13日廊坊市及上游北京城区发生了暴雨,北京城区下游的廊坊市北部潮白河、北运河发生洪水。根据此次暴雨情况,采用未考虑水利工程影响和采用水利工程影响两种方法分别进行洪水预报,对比分析两种预报结果,发现考虑水利工程影响的洪水预报精度更高,对廊坊市潮白河、北运河地区的防洪减灾具有指导作用。

摘要： 论文基于溃口立面形状的倒梯形假定和单宽溃口过流的宽顶堰假定建立了一定库水位下的溃口洪水流量和溃口单宽流速计算公式.以恒定值的溃口冲刷速度作为溃坝过程中溃口冲刷深度发展的控制指标,认为溃口达洪峰流量时溃口深度停止发展,且溃坝结束时溃口流量与入库流量达平衡,根据概化的溃口洪水流量过程,建立了土石坝漫顶溃口洪水过程的概化计算模型.模型解析化程度高,未知量可不经迭代直接求解,能较好地用于梯级水库防洪应急调度和流域风险分析.模型应用于板桥水库溃坝的实例分析,通过对模型参数的反演,说明模型具有较好的适应性.

摘要： 由于受气候变化、人类活动及流域下垫面变化等因素的影响,洪水序列不仅在量上发生了变异,而且其过程线形态特性也发生了不同程度的变异,严重影响了设计洪水推求以及防洪减灾规划的制定与实施.目前关于洪水特性的研究,多集中在洪量的变化上,很少涉及洪水过程形态是否随环境变化而发生变异.本文利用基于基尼系数的水文过程均匀度模型分析了东江龙川站洪水过程均匀度的变异规律.计算结果显示:龙川站洪水过程均匀度GI在1972年发生了跳跃强变异,变异前后GI的均值相对增加了17.53％,说明洪水过程变得更平缓.利用水文变异诊断系统对东江龙川站洪水过程均匀度G，序列进行了变异诊断，变异诊断结果显示均匀口在1972年发生了跳跃变异，表明龙川站的洪水过程均匀性增加，非一致性条件下设计洪水的典型洪水过程选择需考虑洪水过程均匀度的变化。

摘要： 对2012年7月3-5日和2013年6月30日-7月1日四川盆地东南部四川省和重庆市交界处的琼江流域的两次洪水过程的水文气象条件进行了分析和描述.两次琼江流域的强降水均由多段强降水雨带导致,对流系统多在右岸支流源头新生并向北偏东方向移动,移向与河流流向一致,在干流产生洪水的叠加效应.由于"6.30"过程中强回波几乎覆盖整个琼江流域长达约16h,导致严重的洪水叠加效应,洪水漫过原有河道形成大面积滞洪区,洪水行至下游河段回归河槽时,加之河道收窄,对洪水有削峰、错峰作用,造成下游水文站洪峰时间滞后.

摘要： 利用常规气象、水文资料及NCEP1°×1°再分析资料,分析了2010年7月15-20日淮河上游一次暴雨洪水过程的气象和水文要素特点以及气象成因.研究结果表明:本次降雨过程总体上南多北少,强降雨带呈现东西带状分布,并且时程集中、降雨量越大雨强越强;集中强降雨导致王家坝水文站水位和流量快速上涨和增大,水位及流量过程线呈单峰型,水位涨势快、洪峰流量大,有明显的陡升特征;本次强降雨发生在500hPa亚欧中高纬“两槽一脊”的环流形势下,对流层低层有低涡切变配合;高空急流入口区右侧和低空急流出口区左侧由于强烈的高空辐散和非地转平衡强迫,激发出一支横跨低空急流的经向垂直环流,导致强降雨的发生;对流层高层或平流层低层高位涡的下传有利于位势不稳定能量的释放,使得暴雨增幅;低层三支气流在华南沿海汇合,并通过西南低空急流向淮河上游地区输送水汽,水汽在雨区强烈地辐合上升,为强降雨的发生提供有利的水汽条件.

摘要： 目前面源污染已成为影响我国水体水环境质量的主要因素之一,控制农业面源污染已成为水质管理的必要组成部分.相比点源污染,面源污染由于其特点的不确定性,在分析研究和治理上都存在一定的难度,特别是中小河流面源污染对水环境质量的影响情况分析研究较少.本文通过对苑坑径流实验站一次洪水过程水质水量同步监测,分析面源污染对河流水质的影响及面源污染物的主要来源,为进一步研究面源污染对河流水环境质量的状况影响提供分析参考.

摘要： 洪水对鱼类生态过程具有非常重要的意义.本文阐述了洪水过程在鱼类关键生命史阶段的生态功能,分析了洪水流量大小、发生时间对鱼类不同生活史阶段的影响.选取长江中下游重要经济鱼类青、草、鲢、鳙,分析其自然繁殖阶段对洪水过程的生态需求,结果表明洪水日上涨率和上涨持续时间是满足四大家鱼自然繁殖需求的重要条件.同时,对三峡蓄水以后长江中下游洪水特征的变化进行分析,结果表明,与蓄水前相比,首次涨水时间推迟5d,上涨持续时间减少0.43d,上涨幅度下降约0.1m.洪水特征中部分参数的下降,对四大家鱼的自然繁殖将产生一定的影响.在以上基础上,指出三峡水库生态调度的可行性,为保护长江中下游鱼类提供了参考依据.

摘要： 以密云水库支流白河流域为研究对象,采用1990年至2011年大关桥断面每月一次的水质监测数据,以及连续的流量测定数据,分析年内尺度(长历时)和洪水事件(短历时)两种时间尺度氮素输出的变化,旨在从流域尺度阐明以非点源为主的流域氮素流失与径流及洪水过程的关系.结果表明:氨氮的月均浓度随径流过程呈一致变化,总氮、硝酸盐氮的月均浓度随径流过程呈相反变化.洪水事件中,氨氮和总氮起涨期浓度显著升高,退水期呈下降趋势;硝酸盐氮起涨期有小幅上升,退水期呈明显上升趋势.

摘要： 针对城镇道路工程区域内涝问题,采用多种小流域设计洪水计算方法推求了设计洪水过程,校核了工程前后涵管的过流能力,并通过排涝计算,分析了区域内涝产生的主要原因.结果表明,工程前后涵管过流能力满足设计流量要求,区域内涝主要由外江排水不畅,江水倒灌所引起的,通过加设拍门工程措施后,对抵御外江洪水倒灌十分有效,最大涝水位有了显著降低,很好地缓解了该区域内涝问题.

摘要： 本文以漳卫南运河岳城水库至河口段为例,通过分析汛期洪水过程与河流形态稳定之间的关系,建立了漳卫南运河各河段一维水动力和泥沙数学模型,并采用实测资料对模型进行验证.在河道稳定性分析的基础上,分别以不同的流量级计算了漳河、卫河、卫运河和漳卫新河的水位、流量、含沙量和河床冲淤变化,以三年一遇的中小洪水造成的河道冲刷或淤积较小为判别条件,确定各河段维持河道相对稳定的流量阈值.

摘要： 综合下垫面条件、气象与水文信息，对皖西大别山区的诸佛庵镇“05.9”小流域暴雨，进行暴雨重现期和洪水过程分析计算；结合灾害特征，探讨其成因；在小流域风险洪水预估的基础上，从防灾减灾的角度提出对策性建议。

摘要： 本发明公开了一种保持典型洪水形态的设计洪水过程解析推求方法及系统，其中所述方法包括以下步骤：根据典型洪水和设计标准的各参数计算不同时段的抬升值；采用不连续修正策略，根据不同时段的抬升值计算交界处的抬升值；根据各时序的抬升值放大典型洪水过程线。本发明提出的方法与传统同频率放大法相比设计洪水与典型洪水形态变形更小，多时段不连续性处理更规范，与现有的基于优化算法的放大方法相比，解析法计算更为简单，效率更高。

摘要： 本发明属于水文分析领域，涉及一种基于过程线形心的洪水过程相似性分析方法。首先将洪水过程线解析为由N个点连接组成，并通过这些点将洪水过程线分割成N-1个梯形柱，计算每个梯形柱的面积和形心坐标，进而获得洪水过程线的形心坐标和形心相对位置，然后通过洪水过程线的形心相对位置，计算洪水过程线两两之间相似性距离。本发明方法为定量分析洪水过程线的相似程度提供了新的方法，有助于洪水过程的相似性判断，为防洪决策和生态调度提供决策支持，具有重要的推广使用价值。

摘要： 本发明提供了一种基于雨洪时空过程相似性挖掘的洪水动态预估方法及系统，方法如下：获取研究区历史和实时遥感反演观测降水、数值预报降水和水文站历史场次洪水信息，建立历史雨洪数据库；拼接面临时刻前期和已观测降水与数值预报降水，采用结构相似性指数和动态时间规整DTW耦合的结构相似性，检索时空过程相似的降水及对应历史洪水过程集合1；采用DTW检索时序相似的历史洪水过程集合2；合并集合1、2，以平均相似洪水过程估计后续洪水；随时间推移更新信息，实现洪水动态预估。本发明将相似性分析由一维时间序列扩展到三维时空过程，预估后续来水量精度高于传统方法。

摘要： 本发明涉及流域防洪减灾技术领域，具体涉及一种考虑历史极端洪水特征的多站洪水过程随机模拟方法。构建考虑高阶自互相关的多站洪水模拟模型，生成多站洪水模拟样本库；结合历史极端洪水特征，生成考虑历史极端洪水的洪水特征序列集；根据主站洪水特征序列，在所述多站洪水模拟样本库中匹配搜索，得到考虑历史洪水特征的多站模拟洪水序列。能够解决采用现有随机模拟技术在对多站点洪水模拟过程中由于模型复杂度等原因的限制，大多仅仅考虑各站点洪水过程低阶的相关特性，难以刻画流域各站点超标准洪水过程间高阶自相关、互相关性结构等问题。

摘要： 本发明公开了一种考虑多场次洪水形态的洪水过程线设计方法及系统，首先收集研究区域水文站的日径流资料并进行年最大采样，推求研究站特定重现期的设计洪水，得到年最大洪水过程矩阵Q并进行奇异值分解，得到洪水形态范式集U和范式系数集Φ；计算各年份洪水过程与第一主要范式系数的形态偏离率，并根据形态偏离率最小原则选择典型洪水过程年，由此确定设计洪水过程线的洪峰位置和洪水形态趋势；选取对年最大洪水形态贡献率超过阈值K的主要形态范式进行重构；最后将过程线重构结果按照设计洪水值同倍比缩放得到研究区的设计洪水过程线。本发明考虑不同年份的洪水形状，克服传统方法主观选择典型年的缺陷，为设计洪水过程线的计算提供了新思路。

摘要： 本发明公开了一种基于典型设计洪水过程线的小流域短期洪水预报方法，包括以下步骤：S1.获取小流域河道的不同年限的设计洪峰流量和典型设计洪水过程线；S2.根据实测流量判定河道是否开始进行短期洪水预报；S3.根据河道的实测洪水流量确定短期洪水预报的预报时间；S4.根据相应年限的典型设计洪水过程线确定斜率Kn；S5.根据tn时刻的实测洪水流量qn和斜率Kn，确定tn+1时刻预测洪水流量q′n+1；S6.根据tn+1时刻的实测洪水流量判定是否可以结束短期洪水预报；S7.根据tn+1时刻的实测洪水流量qn+1和tn+1时刻的预测洪水流量q′n+1，对计算斜率Kn的设计洪水过程线的年限Tn校正；S8.结束短期洪水预报。本发明相较于现有的流量演算法和相应水位法具有简单、快速等优势。

摘要： 本发明公开了一种保持典型洪水形态的设计洪水过程解析推求方法及系统，其中所述方法包括以下步骤：根据典型洪水和设计标准的各参数计算不同时段的抬升值；采用不连续修正策略，根据不同时段的抬升值计算交界处的抬升值；根据各时序的抬升值放大典型洪水过程线。本发明提出的方法与传统同频率放大法相比设计洪水与典型洪水形态变形更小，多时段不连续性处理更规范，与现有的基于优化算法的放大方法相比，解析法计算更为简单，效率更高。

摘要： 本发明属于水文分析领域，涉及一种基于过程线形心的洪水过程相似性分析方法。首先将洪水过程线解析为由N个点连接组成，并通过这些点将洪水过程线分割成N-1个梯形柱，计算每个梯形柱的面积和形心坐标，进而获得洪水过程线的形心坐标和形心相对位置，然后通过洪水过程线的形心相对位置，计算洪水过程线两两之间相似性距离。本发明方法为定量分析洪水过程线的相似程度提供了新的方法，有助于洪水过程的相似性判断，为防洪决策和生态调度提供决策支持，具有重要的推广使用价值。

摘要： 本发明提供了一种设计洪水过程线数值解析方法、系统及存储介质，涉及工程水文技术领域，设计洪水过程线数值解析方法包括以下步骤：以洪峰点为始点，按照控制指标将洪水过程划分为若干时间段，并获取典型洪水过程各时段的洪量；计算设计洪水过程各时段的设计洪量；在各时段内建立典型洪水流量与放大系数的线性关系式，根据已知典型洪水流量，以及对应时刻的放大系数，并以放大后洪水过程的时段洪量等于设计洪量作为条件，求解线性关系式的比例系数和常数，依据线性关系式计算各时段内各时刻对应的放大系数；以全时段内洪水过程各个时刻放大系数乘以对应时刻典型洪水流量，得到设计洪水过程线，解决了以往修正设计洪水过程线的任意性大的技术问题。

摘要： 本发明基于洪水过程切割的引水规模估算方法，包括如下步骤：采用收集到的暴雨资料计算得到邻近河流引水断面典型年的洪水过程，拟定不同的引水流量对洪水过程进行切割，得到不同引水流量下月径流量与引水率关系，并应用于整个长系列径流过程，然后根据不同引水流量和多年平均引水率的拟合关系初步判断隧洞设计引水流量，并结合技术经济比选最终选定合理的隧洞引水规模。本发明充分考虑了汛期瞬时洪水流量的大小对隧洞过流能力的影响，更加符合山地丘陵区引调水工程的一般引水规律，成果更为合理，分析过程中所采用的方法和思路可为其他水库引水工程的规模论证提供借鉴意义。