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南渡江流域暴雨洪涝致灾临界面雨量的确定

张亚杰 吴慧 吴胜安 陈升孛

张亚杰, 吴慧, 吴胜安, 等. 南渡江流域暴雨洪涝致灾临界面雨量的确定. 应用气象学报, 2014, 25(6): 731-740..
引用本文: 张亚杰, 吴慧, 吴胜安, 等. 南渡江流域暴雨洪涝致灾临界面雨量的确定. 应用气象学报, 2014, 25(6): 731-740.
Zhang Yajie, Wu Hui, Wu Sheng'an, et al. Determination of area precipitation thresholds of rainstorm-flood hazard in the Nandu River Basin. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(6): 731-740.
Citation: Zhang Yajie, Wu Hui, Wu Sheng'an, et al. Determination of area precipitation thresholds of rainstorm-flood hazard in the Nandu River Basin. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(6): 731-740.

南渡江流域暴雨洪涝致灾临界面雨量的确定

资助项目: 

海南省气象局科技创新项目 HN2013MS09

详细信息
    通信作者:

    张亚杰, email: zhyajie87@163.com

Determination of Area Precipitation Thresholds of Rainstorm-flood Hazard in the Nandu River Basin

  • 摘要: 基于海南省南渡江流域龙塘水文站1976—1987年和2009—2010年的逐日气象水文资料,采用HBV-D水文模型,通过对模型参数率定和验证,确定了适合南渡江流域的HBV-D水文模型最优化参数。结果表明:该模型在1976—1981年率定期、1982—1987年验证期和2009—2010年验证期的Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.891,0.831,0.953,相关系数分别为0.944,0.912,0.977,达到了0.01显著性水平。通过建立的南渡江流域HBV-D水文模型进行模型反演,确定了不同前期水位 (7 m,8 m,9 m,10 m,11 m) 的面雨量和水位关系,根据龙塘水文站的警戒水位、10年重现期水位、30年重现期水位、50年重现期水位作为不同等级预警的临界判别条件,最终确定了不同前期水位的致灾临界面雨量指标。
  • 图  1  南渡江流域概况及水文、气象站分布

    Fig. 1  The Nandu River Basin with distribution of hydrological and meteorological stations

    图  2  南渡江子流域和气象站分布

    Fig. 2  The Nandu River sub-basins and distribution of meteorological stations

    图  3  南渡江流域HBV-D水文模型率定期1976—1981年模拟值和观测值

    Fig. 3  Simulated runoff by HBV-D and observed runoff from 1976 to 1981 in the Nandu River Basin

    图  4  南渡江流域HBV-D水文模型验证期1982—1987年的模拟值和观测值

    Fig. 4  Simulated runoff by HBV-D and observed runoff from 1982 to 1987 in the Nandu River Basin

    图  5  南渡江流域HBV-D水文模型验证期2009—2010年的模拟值和观测值

    Fig. 5  Simulated runoff by HBV-D and observed runoff from 2009 to 2010 in the Nandu River Basin

    图  6  龙塘水文站1969—2012年逐日径流量模拟值

    Fig. 6  Simulated daily runoff from 1969 to 2012 at Longtang Hydrologic Station

    图  7  龙塘水文站7 m及以上水位流量-水位关系曲线

    Fig. 7  The curve of stream flow and water-level at Longtang Hydrologic Station

    图  8  龙塘水文站前期水位为7 m, 8 m, 9 m, 10 m, 11 m的面雨量和水位关系

    Fig. 8  Relationship of area precipitation and water-level based on 7 m, 8 m, 9 m, 10 m, 11 m as previous water-level at Longtang Hydrologic Station

    表  1  HBV-D水文模型参数优化值

    Table  1  Optimal values of HBV-D for the investigated area

    参数 取值 意义
    PKORR 0.75 降水对雨量的校正系数
    CEVPL 0.8 水体蒸散量校准系数
    ERED 1 拦截时实际蒸散量系数
    FCDEL 0.7 实际蒸散 (发) 和潜在蒸散 (发) 比值
    BETA 0.18 土壤参数
    INFMAX 17 mm/d 最大渗透能力
    KUZ1 0.04 d-1 上层消退系数1
    KUZ2 0.44 d-1 上层消退系数2
    UZL 58.08 mm 阈值参数
    PERC 3.37 mm/d 渗透系数
    KLZ 0.015 d-1 下层消退系数
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    表  2  南渡江流域HBV-D水文模型日径流模拟效率

    Table  2  Performance assessment of HBV-D for daily flow in the Nandu River Basin

    时段 Nash-Sutcliffe效率系数 相关系数
    率定期 (1976—1981年) 0.891 0.944*
    验证期 (1982—1987年) 0.831 0.912*
    验证期 (2009—2010年) 0.953 0.977*
    注:*代表达到0.01显著性水平。
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    表  3  南渡江流域致灾临界面雨量表

    Table  3  Area precipitation thresholds of the Nandu River Basin

    前期水位/m 24 h临界面雨量/mm
    四级 三级 二级 一级
    7 268 395 440 508
    8 168 293 339 408
    9 148 274 319 389
    10 130 252 296 364
    11 99 225 271 339
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    表  4  南渡江流域4次洪水过程

    Table  4  Four flood hydrographs of the Nandu River Basin

    洪水过程 日期 水位/m 24 h面雨量/mm
    第1次 1976-09-27 10.77 205.9
    1976-09-28 13.17 37.6
    1976-09-29 12.44 1.7
    1976-09-30 10.29 1.0
    第2次 1980-07-23 10.38 129.0
    1980-07-24 11.82 15.3
    1980-07-25 10.43 10.3
    第3次 2010-10-04 9.73 118.5
    2010-10-05 12.15 163.7
    2010-10-06 14.08 92.0
    2010-10-07 14.02 57.7
    2010-10-08 12.69 40.4
    2010-10-09 11.70 32.4
    2010-10-10 10.8 1.7
    第4次 2010-10-16 10.79 146.8
    2010-10-17 13.39 171.5
    2010-10-18 14.50 27.3
    2010-10-19 13.41 0.0
    2010-10-20 11.19 0.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-02-26
  • 修回日期:  2014-09-09
  • 刊出日期:  2014-11-30

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