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水资源与水工程学报 2024年第3期35卷 81-89页

作者：乔贤玲侯精明刘园陈光照王添郭庆元高徐军王岩西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065 西安市气象局陕西西安710014

为研究降雨空间分辨率对城市内涝模拟的影响规律以及一、二维耦合的城市雨洪模型的敏感性降雨空间分辨率,本研究选取西安市小寨片区为研究区,以西安市气象局提供的3场降雨为基础,采用空间插值算法获取5种降雨(0.2、0.5、1.0、2.0和4.0 ... 详细信息

为研究降雨空间分辨率对城市内涝模拟的影响规律以及一、二维耦合的城市雨洪模型的敏感性降雨空间分辨率,本研究选取西安市小寨片区为研究区,以西安市气象局提供的3场降雨为基础,采用空间插值算法获取5种降雨(0.2、0.5、1.0、2.0和4.0 km)空间分辨率,引入洛伦兹曲线、基尼系数判断不同降雨空间分辨率的不均匀程度,驱动一、二维耦合的城市雨洪模型进行模拟分析。结果表明,3场降雨0.5 km降雨空间分辨率对应的基尼系数分别为0.163、0.201、0.165,评价结果均为均匀分布。随着降雨空间分辨率的降低,基尼系数逐渐减小,峰值积水面积相对误差、内涝积水水量相对变化范围、内涝淹没水深相对变化范围均逐渐增大。对于这3个水力要素评价指标,降雨空间分辨率为0.5 km对应的模拟误差最小,且该降雨空间分辨率为敏感性降雨空间分辨率。

关键词：降雨空间分辨率城市雨洪模型洛伦兹曲线基尼系数西安市小寨片区

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降雨空间分辨率对洪涝过程的影响模拟研究

降雨空间分辨率对洪涝过程的影响模拟研究

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作者：乔贤玲西安理工大学

学位级别：硕士

当前全球气候变化及城市化建设引起大气、水文循环等发生变化,不均匀强降雨事件频发,而降雨事件是洪涝灾害的主要影响因素之一,降雨空间分布及其分辨率对洪涝过程的影响显著,若忽视其影响,将对防洪减灾工作的准确性产生较大影响,进一步... 详细信息

当前全球气候变化及城市化建设引起大气、水文循环等发生变化,不均匀强降雨事件频发,而降雨事件是洪涝灾害的主要影响因素之一,降雨空间分布及其分辨率对洪涝过程的影响显著,若忽视其影响,将对防洪减灾工作的准确性产生较大影响,进一步加剧洪涝灾害损失。因此,本文采用高效高精度洪涝模型研究不同降雨空间分辨率对城市内涝及流域洪水的影响,并通过影响规律探究模型适宜输入的降雨空间分辨率,得到的主要成果如下:(1)针对城市片区搭建耦合城市地下排水管网的高效高精度洪涝模型,通过实测降雨及典型积水点淹没水深验证模型,计算得到五处积水点模拟相对误差不超过10%,说明模型可用于模拟城市内涝;针对流域搭建高效高精度洪涝模型,通过实测降雨及罗李村水文站断面实测流量验证模型,计算纳什系数为0.983,说明模型适用于模拟流域洪水。(2)城市区域选取西安市小寨片区开展研究,运用反距离权重法插值处理三场实测降雨与四场设计降雨共七种降雨情景分别得到0.05km、0.1km、0.2km、0.5km、lkm、2km、4km七种降雨空间分辨率,共49种工况分别驱动耦合城市地下排水管网的高效高精度洪涝模型,分析降雨空间分辨率变化对城市内涝的影响规律及适宜降雨空间分辨率。得到随着降雨空间分辨率逐渐降低,积水水量估计偏差、峰值积水面积、最大淹没水深均会逐渐增大,引起积水水量、峰值积水面积与最大淹没水深的高估现象;0.5km降雨空间分辨率对应的积水水量平均估计偏差、峰值积水面积变化量、最大淹没水深变化量均为最小;0.5km降雨空间分辨率为模型的适宜降雨空间分辨率,超过或低于该降雨空间分辨率均会增大变化量。降雨中心在北部(降雨情景4)的积水水量平均估计偏差最大,降雨中心在南部(降雨情景6)对应的内涝淹没情况最严重,内涝淹没程度与降雨强度匹配,降雨强度越大内涝淹没情况越严重;地形因素直接影响积水点水深情况。(3)降雨空间分辨率对流域洪水的影响选取西安市蓝田县开展研究,运用反距离权重法插值分别处理三场实测降雨与降雨中心在上中下游的三场设计降雨,得到六种降雨情景的五种降雨空间分辨率lkm、2km、3km、4km、5km的降雨分布情况,并引入累计面平均降雨量AVP及变差系数CV评估降雨空间分布均匀程度。得到随着降雨空间分辨率逐渐降低,累计面平均降雨量AVP逐渐增大,变差系数CV逐渐降低。用30种工况分别驱动高效高精度洪涝模型,统计断面流量、峰值流量、总洪量、峰现时间分析降雨空间分辨率变化对流域洪水的影响,得出随着降雨空间分辨率逐渐降低断面流量变化范围逐渐增大;不同降雨空间分辨率模拟得到的峰值流量排列顺序为4km、lkm、2km、3km、5km,4km降雨空间分辨率模拟结果最大,5km降雨空间分辨率模拟结果最小;总洪量排列顺序为lkm、4km、2km、3km、5km,lkm降雨空间分辨率模拟结果最小,5km降雨空间分辨率模拟结果最大;降雨空间分布变均匀会引起峰值流量降低、总洪量增大的现象;4km空间分辨率处断面流量平均变化范围、峰值流量变化量、总洪量变化量均最小。4km空间分辨率降雨为流域上高效高精度洪涝模型的适宜降雨空间分辨率。降雨中心在下游时(情景6)断面峰值流量、总洪量均为最大,需格外关注该情形。降雨空间分辨率变化不会引起峰现时间变化,峰现时间只与降雨峰值时间相关。

关键词：降雨空间分辨率城市内涝流域洪水反距离权重法高效高精度洪涝模型

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降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响初探

降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响初探

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第三届城市水安全与水管理学术研讨会暨第四届城市防洪排涝学术研讨会

作者：曹雪健张哲李步朱自伟李瑞栋戚友存倪广恒清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室

降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响一直是城市水文研究中备受关注的问题。由于缺乏高分辨率实测降雨数据,对这一问题至今仍旧缺乏足够的认识。本研究基于高时空分辨率的雷达降雨观测,通过升尺度得到了空间分辨率从100m到3000m变化的... 详细信息

降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响一直是城市水文研究中备受关注的问题。由于缺乏高分辨率实测降雨数据,对这一问题至今仍旧缺乏足够的认识。本研究基于高时空分辨率的雷达降雨观测,通过升尺度得到了空间分辨率从100m到3000m变化的五套数据,继而从不同尺度定量分析了降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响。结果表明,低空间分辨率驱动下的洪水模拟会低估峰值流量而高估洪水总量。同时,该影响会随着集水区面积的增大而增加。然而随着分辨率的降低该影响却并不呈现单调变化,当分辨率低于500m后模拟精度反而会有所提升。研究成果有助于进一步深化对降雨分辨率效应的科学认识,为城市洪水模拟中降雨空间分辨率的合理选择提供参考。

关键词：降雨空间分辨率城市洪水模拟双偏振雷达空间异质性

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不同降雨尺度变化对辽河流域水文模拟影响分析

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水利科学与寒区工程 2024年第8期7卷 91-94页

作者：赵锦锦州市水利事务服务中心辽宁锦州121000

为提高辽河流域水文模拟精度,对不同降雨时间和空间分辨率下流域水文模拟的精度进行探讨。结果表明:模型在静态参数下随着降雨时段的输入其模拟精度逐步降低,而在动态参数下其模拟精度影响有所弱化。降水空间分辨率对辽河流域洪水模拟... 详细信息

为提高辽河流域水文模拟精度,对不同降雨时间和空间分辨率下流域水文模拟的精度进行探讨。结果表明:模型在静态参数下随着降雨时段的输入其模拟精度逐步降低,而在动态参数下其模拟精度影响有所弱化。降水空间分辨率对辽河流域洪水模拟精度影响较小。研究成果对于辽河流域洪水模拟精度的提高具有参考价值。

关键词：降雨时间分辨率降雨空间分辨率洪水模拟精度影响辽河流域

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