耦合降雨集合预报的山洪预警技术研究

发布时间：2017-09-22 08:28

  本文关键词：耦合降雨集合预报的山洪预警技术研究

  更多相关文章： 山洪预警 动态临界雨量 山洪灾害 API水文模型 新安江水文模型

【摘要】：山洪灾害破坏力极强,给人类带来了严重的危害。山洪预警作为一项有效的非工程措施,在预防山洪灾害方面起到了重要的作用。由于山洪灾害成因复杂,这给山洪预警工作带来了极大的困难。本文以英那河流域为研究流域,首先对降雨集合预报信息在水文领域的可利用性进行了分析；然后探索英那河流域的山洪预警方法,并将该方法向小流域推广；最后研究降雨集合预报信息与山洪预警技术的耦合方法,以延长山洪预警的预见期。主要研究内容及研究成果如下：(1)对降雨集合预报信息的可利用性进行分析。根据气象部门的分级标准,对0-6h、0-12h以及0-24h的预报降雨信息进行分级,并对不同预报降雨量级的精度进行分析。结果表明,无雨和小雨量级的降雨预报精度较高,可以为山洪预警提供可靠信息;大雨以上量级降雨预报有偏小的趋势,其精度有待提高。(2)以英那河流域为研究流域来探索中型流域的山洪预警方法。本文提出了一种基于水文模型的动态临界雨量山洪预警方法,分析了山洪灾害的影响因素(前期影响雨量、累计雨量、降雨强度和降雨分布)与临界雨量之间的关系,确定了不同时间尺度(1h、3h和6h)下的动态临界雨量曲线,并将之应用到英那河流域的18场洪水预警中。预警结果表明,1h、3h和6h预警合格率分别为94.4%、94.4%和94.4%,预警效果良好,证明该方法是可行的。(3)以冰峪沟流域为研究流域来分析基于水文模型的山洪预警方法在小流域的适用性。分别利用API模型和新安江模型来确定动态临界雨量曲线,并将其应用到8场洪水预警中。结果表明,分别基于两种水文模型的山洪预警合格率均为100%,说明该预警方法适用于小流域山洪预警,并可利用不同的水文模型确定动态临界雨量曲线。(4)降雨集合预报与山洪预警技术的耦合方法研究。选取英那河流域两场典型洪水进行研究,将各时刻的临界雨量与未来一个时段的预报降雨量作比较来判断山洪灾害发生的可能性,耦合结果表明,预警效果并不理想。分析其原因后,对耦合的方法进行了修订,结果表明,修订后的耦合降雨预报信息的山洪预警方法能够及时准确的对山洪灾害进行预警,提高了预警的预见期。最后,对本文的研究内容进行了总结,并交代了研究中存在的不足以及有待完善的工作。
【关键词】：山洪预警 动态临界雨量 山洪灾害 API水文模型 新安江水文模型
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P338
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-13
• 1.2.1 集合预报研究进展10-12
• 1.2.2 山洪预警研究进展12-13
• 1.2.3 研究存在的问题及发展趋势13
• 1.3 本文主要研究内容13-16
• 2 TIGGE降雨集合预报信息的分级及其可利用性研究16-33
• 2.1 引言16
• 2.2 TIGGE资料介绍16-19
• 2.2.1 TIGGE集合预报资料简介16-17
• 2.2.2 降雨预报资料的获取17-19
• 2.3 降雨集合预报信息精度评价方法19-22
• 2.3.1 面雨量估算方法19-20
• 2.3.2 降雨信息分级标准20-21
• 2.3.3 降雨预报信息各量级误差统计特征值的计算21
• 2.3.4 预报降雨量级条件下实际降雨量概率分析21-22
• 2.4 降雨集合预报信息精度评价22-32
• 2.4.1 样本资料的选择22-23
• 2.4.2 6h降雨预报误差检验及实际降雨概率分布23-26
• 2.4.3 12h降雨预报误差检验及实际降雨概率分布26-29
• 2.4.4 24h降雨预报误差检验及实际降雨概率分布29-32
• 2.5 小结32-33
• 3 中型流域山洪预警技术研究33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 临界雨量的计算方法33-36
• 3.2.1 绘制降雨径流相关图33-34
• 3.2.2 确定经验单位线34
• 3.2.3 确定临界雨量34-36
• 3.3 英那河流域动态临界雨量指标的确定36-45
• 3.3.1 资料整理37-38
• 3.3.2 API模型参数确定38-40
• 3.3.3 洪水模拟结果40-43
• 3.3.4 确定动态临界雨量曲线43-45
• 3.4 结果应用检验45-47
• 3.5 小结47-49
• 4 小流域山洪预警技术研究49-63
• 4.1 引言49
• 4.2 流域概况及资料分析49-50
• 4.2.1 流域概况49-50
• 4.2.2 资料分析50
• 4.3 基于API模型的临界雨量指标计算分析50-55
• 4.3.1 模型参数的确定50-52
• 4.3.2 洪水模拟结果52-53
• 4.3.3 确定动态临界雨量曲线53-55
• 4.4 基于新安江模型的临界雨量指标计算分析55-60
• 4.4.1 模型简介55-56
• 4.4.2 新安江模型参数率定56-59
• 4.4.3 确定动态临界雨量曲线59-60
• 4.5 应用检验60-62
• 4.6 小结62-63
• 5 考虑降雨集合预报的山洪预警技术研究63-70
• 5.1 引言63
• 5.2 耦合降雨预报信息的山洪预警63-66
• 5.2.1 面雨量预报信息分析63-64
• 5.2.2 考虑降雨预报信息的山洪预警64-66
• 5.3 耦合降雨预报信息的山洪预警方法修订66-69
• 5.3.1 6h预报降雨量级情况下实际降雨的概率分布曲线66-67
• 5.3.2 耦合方法修订67-68
• 5.3.3 耦合结果68-69
• 5.4 小结69-70
• 6 结论与展望70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况75-76
• 致谢76-77

【参考文献】

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本文编号：899781