中小河流洪水防控与应急管理关键技术的思考 被引量：30

1

作者 李致家 朱跃龙 +7 位作者 刘志雨 张珂 包红军 周国良 刘艳丽 何秉顺 万定生 李巧玲 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期13-18,共6页

在总结国内外洪水防控与应急管理关键技术问题研究成果的基础上,针对中国中小河流众多、洪水频发、灾害严重等特点,讨论了高时空分辨率雨量场构建与短临精准预报、精细与智能洪水预报、洪水实时风险评估与应急处置、水文气象数据质量控... 在总结国内外洪水防控与应急管理关键技术问题研究成果的基础上,针对中国中小河流众多、洪水频发、灾害严重等特点,讨论了高时空分辨率雨量场构建与短临精准预报、精细与智能洪水预报、洪水实时风险评估与应急处置、水文气象数据质量控制、云平台构建及多重情景仿真等关键技术问题,探讨关键科学问题,为中小河流洪水防控与应急管理提供思路。 展开更多

关键词 中小河流 洪水防控 应急管理 洪水预报 云平台 情景仿真

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基于GRAPES-MESO的淮河流域精细化渍涝风险气象预报模型 被引量：1

2

作者 梁莉 包红军 田华 《气象科技进展》 2017年第1期122-127,共6页

通过单向耦合GRAPES-MESO中尺度数值模式与淮河流域精细化水文模型,建立了淮河流域精细化渍涝风险预报模型。首先将GRAPES-MESO的降水和日最高、最低温度预报结果输入精细化可变下渗容量(variable infiltration capacity,VIC)水文模型,... 通过单向耦合GRAPES-MESO中尺度数值模式与淮河流域精细化水文模型,建立了淮河流域精细化渍涝风险预报模型。首先将GRAPES-MESO的降水和日最高、最低温度预报结果输入精细化可变下渗容量(variable infiltration capacity,VIC)水文模型,然后输出15km×15km网格点上的径流深度和三层土壤湿度,按照全国渍涝风险气象预报预警发布标准计算风险等级。最后选择2008年7月淮河流域两次强降水过程进行试验,同时与原始国家级大尺度50km×50km渍涝风险预报模型对比预报效果。结果表明:该模型有效解决了原始国家级渍涝风险预报模型的漏报问题。在连续雨日可能造成的渍涝风险上,比原始大尺度渍涝模型有更好的预报效果,提高了渍涝风险气象预报模型精度。 展开更多

关键词 渍涝风险气象预报 GRAPES-MESO 淮河流域

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国家级水文气象预报业务技术进展与挑战 被引量：22

3

作者 包红军 张恒德 +6 位作者 许凤雯 狄靖月 王蒙 曹爽 杨寅 李宇梅 刘海知 《气象》 CSCD 北大核心 2021年第6期671-684,共14页

近年来,国家级水文气象预报业务已经取得了明显进展,但与国外先进水平相比还有一定的差距。总结了近十年来国内外水文气象预报业务现状和技术进展,目前国家级的技术支撑状况和所面临的挑战,并提出未来发展计划。目前,水文气象预报技术... 近年来,国家级水文气象预报业务已经取得了明显进展,但与国外先进水平相比还有一定的差距。总结了近十年来国内外水文气象预报业务现状和技术进展,目前国家级的技术支撑状况和所面临的挑战,并提出未来发展计划。目前,水文气象预报技术主要是以基于统计学的致灾阈值模型和分布式水文模型等为主,结合大数据分析与人工智能的气象—水文—地质耦合预报模式将在水文气象预报中发挥重要作用。流域天—空—地基监测、水文气象灾害机理研究和多尺度分析是水文气象预报的重要基础;基于无缝隙精细化智能网格降水的水文气象预报技术及水文集合预报模式是水文气象预报的发展方向。 展开更多

关键词 水文气象 业务预报技术 进展 挑战

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机器学习分类算法在降雨型滑坡预报中的应用 被引量：22

4

作者 刘海知 徐辉 +4 位作者 包红军 徐为 闫旭峰 鲁恒 徐成鹏 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期282-292,共11页

针对气象灾害预警业务中客观描述降雨型滑坡发生不确定性的实际需求,利用2014—2020年全国滑坡数据以及多源融合降水实况分析数据,通过样本构建、模型训练、参数优化以及预报输出等关键步骤构建基于机器学习分类算法的区域降雨诱发滑坡... 针对气象灾害预警业务中客观描述降雨型滑坡发生不确定性的实际需求,利用2014—2020年全国滑坡数据以及多源融合降水实况分析数据,通过样本构建、模型训练、参数优化以及预报输出等关键步骤构建基于机器学习分类算法的区域降雨诱发滑坡概率预报模型,探究不同类型机器学习分类算法识别诱发滑坡的降雨过程的可行性。结果表明:在算法评估中,线性判别分析算法准确率最高且泛化能力最好,其次为逻辑回归算法,再次为最邻近算法。在预报试验中,线性判别分析、逻辑回归以及最邻近等算法能够提取并学习降雨诱发滑坡的条件特征,对诱发滑坡的降雨过程有一定识别能力,最邻近算法和逻辑回归算法的概率预报高值区范围相对较大,易造成虚警结果,线性判别分析算法对局地降雨信息的提炼较好,但线性判别分析算法在非降雨中心区域输出低值概率预报的面积偏大。 展开更多

关键词 滑坡 影响因素 机器学习 分类算法

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北京“7·16”暴雨诱发地质灾害成因分析 被引量：9

5

作者 许凤雯 狄靖月 +3 位作者 李宇梅 王志 包红军 刘海知 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第5期705-715,共11页

从2018年7月16日北京暴雨过程雨情和地质灾害灾情出发,介绍了此次过程的地质灾害气象预警及检验;并基于北京区域地质灾害易发度信息,结合多源融合定量降水估测(QPE)驱动CREST水文模型模拟径流量与土壤湿度特征、过程雨强特征,分析了北... 从2018年7月16日北京暴雨过程雨情和地质灾害灾情出发,介绍了此次过程的地质灾害气象预警及检验;并基于北京区域地质灾害易发度信息,结合多源融合定量降水估测(QPE)驱动CREST水文模型模拟径流量与土壤湿度特征、过程雨强特征,分析了北京本次地质灾害气象成因。结果表明,北京北部和西部处于地质灾害中、高易发区,区(县)小时累计面雨量达到50 mm以上易发生灾害,降水持续24 h后是地质灾害的高发时段,灾害常发生于雨强较大峰值后的15 h内;基于雨强-降水持续时间推求的地质灾害致灾临界雨量阈值对北京地区地质灾害气象预警有一定的借鉴意义;基于水文模型的北京区域径流量、坡面径流深、土壤湿度等水文过程要素模拟对预警也有较好的指导意义。 展开更多

关键词 地质灾害 气象成因分析 雨强-降水持续时间关系 CREST水文模型 北京

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基于集合模拟的汉江上游洪水与滑坡灾害风险评估 被引量：9

6

作者 王晟 张珂 +4 位作者 晁丽君 陈国鼎 夏怡 包红军 张春堂 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期70-76,共7页

采用基于拉丁超立方抽样的集合模拟方法,分析了汉江上游区域洪水与滑坡灾害的危险性,并利用层次分析法计算了6种承灾因子的综合易损度,进而对区域内洪水与滑坡灾害的风险进行了评估。结果表明:集合模拟得到的洪水流量过程与实测流量过... 采用基于拉丁超立方抽样的集合模拟方法,分析了汉江上游区域洪水与滑坡灾害的危险性,并利用层次分析法计算了6种承灾因子的综合易损度,进而对区域内洪水与滑坡灾害的风险进行了评估。结果表明:集合模拟得到的洪水流量过程与实测流量过程的相关系数为0.66~0.69,滑坡模拟的全局精度为0.80~0.95;大部分区域洪水灾害危险度较低,其中极低危险区占94.63%,高危险区以上占0.18%,但滑坡灾害危险度高,高危险区以上占比达到了7.21%;超过80%的区域综合易损度较低,综合易损度等级与人类活动密切相关;洪水灾害风险整体偏低,高风险以上区域占0.1%,滑坡灾害高风险区集中于西南和东部,灾害综合风险空间分布与滑坡灾害风险较为相似。 展开更多

关键词 洪水灾害 滑坡灾害 集合模拟 综合易损度 汉江上游

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不同配置的多功能水土保持植被对黑土抗侵蚀特征的影响 被引量：6

7

作者 周桐 潘鹤 +4 位作者 张扬 韩少杰 鲍鸿君 陈祥伟 夏祥友 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期100-104,111,共6页

以2014年在黑龙江省拜泉县(125°30′~126°31′E,47°20′~47°55′N)建立的“银中杨(Populus alba×P.berolinensis)+东风菜(Aster scaber)”、“银中杨+大叶芹(Pimpinella brachycarpa)”、“银中杨+老山芹(Oste... 以2014年在黑龙江省拜泉县(125°30′~126°31′E,47°20′~47°55′N)建立的“银中杨(Populus alba×P.berolinensis)+东风菜(Aster scaber)”、“银中杨+大叶芹(Pimpinella brachycarpa)”、“银中杨+老山芹(Ostericum sieboldii)”、“银中杨+龙牙楤木(Aralia elata)”4种配置的多功能水土保持植被样地土壤为研究对象,以传统水土保持植被银中杨纯林林地土壤为对照,以表层(0~10 cm)土壤粒径大于1.0 mm水稳性团聚体质量分数、平均质量直径、分形维数、水稳性指数、抗冲系数为评价指标,分析配置的多功能水土保持植被对黑土土壤抗侵蚀特征的影响。结果表明:与银中杨纯林相比,配置的“银中杨+东风菜”、“银中杨+大叶芹”2种多功能水土保持植被,不仅显著增加了土壤粒径大于1.0 mm水稳性团聚体质量分数、平均质量直径、水稳性指数,而且显著降低了团聚体分形维数(P<0.05);配置的“银中杨+老山芹”多功能水土保持植被,显著增加了土壤粒径大于1.0 mm水稳性团聚体质量分数、平均质量直径、水稳性指数(P<0.05);配置的“银中杨+龙牙楤木”多功能水土保持植被,仅显著增加了土壤水稳性指数(P<0.05)。配置的4种多功能水土保持植被土壤的抗冲系数,虽然与银中杨纯林相比均有所增加,但仅“银中杨+东风菜”土壤的抗冲系数显著提高(P<0.05)。综合研究结果表明,土壤的抗蚀性,是多功能水土保持植被对土壤抗侵蚀特征影响的主要评价指标;配置的“银中杨+东风菜”多功能水土保持植被,同时提高了土壤抗蚀性、抗冲性,具有较强的增强土壤抗侵蚀的能力。 展开更多

关键词 黑土 水土保持植被 银中杨 土壤抗蚀性

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基于分布式水文模型的小流域山洪预报方法与应用 被引量：24

8

作者 包红军 李致家 +5 位作者 王莉莉 黄小祥 姚成 屈晨阳 赵鲁强 张庆华 《暴雨灾害》 2017年第2期156-163,共8页

无资料小流域山洪预报一直是流域洪水预报中面临的复杂难题。本文将引入基于新安江水文模型建立的分布式混合产流水文模型(Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model,GMKHM),研究无资料小流域山... 无资料小流域山洪预报一直是流域洪水预报中面临的复杂难题。本文将引入基于新安江水文模型建立的分布式混合产流水文模型(Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model,GMKHM),研究无资料小流域山洪预报方法,并将GMKHM模型与DEM(Digital Elevation Model)、RS技术相结合,以DEM栅格为计算单元,在栅格内进行植被冠层截留、蒸(散)发、产流与分水源计算;流域产流采用混合产流模型计算,坡面汇流和河道汇流均采用基于栅格单元的分布式运动波模型水流演算,将GMKHM模型和分布式新安江水文模型同时应用于2009年汛期嘉陵江乔庄河支流大沟小流域山洪预报试验。结果表明,两个分布式水文模型的模拟预报精度较高,均可用于该流域山洪预报,其中GMKHM分布式水文模型在洪峰模拟上稍好于分布式新安江水文模型。 展开更多

关键词 山洪预报 分布式混合产流水文模型 分布式新安江水文模型 大沟流域

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基于集成学习的山区中小流域滑坡易发区早期识别优化试验 被引量：6

9

作者 刘海知 徐辉 +5 位作者 包红军 鲁恒 宋巧云 狄靖月 王蒙 曹爽 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期12-20,共9页

滑坡作为山洪水沙耦合运动的物源和动力基础,其易发区的识别是山洪水沙灾害预报预警和风险评估的重要前提。以往的山洪水沙灾害防治研究主要关注洪水的影响,而忽视了固体物源的作用。为完善山区中小流域山洪水沙灾害防控体系,提出基于... 滑坡作为山洪水沙耦合运动的物源和动力基础,其易发区的识别是山洪水沙灾害预报预警和风险评估的重要前提。以往的山洪水沙灾害防治研究主要关注洪水的影响,而忽视了固体物源的作用。为完善山区中小流域山洪水沙灾害防控体系,提出基于集成学习的山区中小流域滑坡易发区早期识别方法,并对数据样本构建和影响因子选取过程进行优化试验。将滑坡单元下垫面环境因子频率比作为无监督学习算法数据样本进行聚类分析;根据聚类算法易发性分区结果选取非滑坡单元,并结合滑坡单元构建集成学习分类算法数据样本集,比较单体算法和融合算法的易发性分区结果准确率和覆盖度。选取研究区域高分卫星遥感影像建立松散堆积物直接解译标志,基于目视解译识别松散堆积物面积,通过回归分析构建松散堆积物面积–体积幂律关系,形成研究区域松散堆积物空间分布图。将固体物源作为下垫面环境因子,比较引入物源因子前后的滑坡易发性分区结果准确率和覆盖度。结果表明:K-Means–RF、K-Means–AdaBoost融合算法输出的高易发区覆盖率相对于K-Means单体算法分别提高9.3%、12.1%。两类融合算法的易发性分区准确率和泛化能力比较接近,K-Means–AdaBoost融合算法对于滑坡点的预测效果更优。考虑物源因子后的K-Means–RF和K-Means–AdaBoos融合算法易发性分区中的高易发区覆盖率分别提高14.2%和17.7%,召回率均提高12.1%。 展开更多

关键词 滑坡 易发性 影响因子 集成学习

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基于数据驱动的山区暴雨山洪水沙灾害易发区早期识别方法研究 被引量：4

10

作者 刘海知 徐辉 +5 位作者 包红军 宋巧云 鲁恒 闫旭峰 狄靖月 杨寅 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期257-273,共17页

针对山洪灾害防治研究工作中只关注暴雨-洪水的作用,忽视泥沙淤积导致的洪水-泥沙耦合致灾的问题,重建考虑松散固体物源储量空间异质性的影响因子体系,面向山区小流域复杂下垫面环境进行敏感性分析,利用地理信息空间分析、多重共线性检... 针对山洪灾害防治研究工作中只关注暴雨-洪水的作用,忽视泥沙淤积导致的洪水-泥沙耦合致灾的问题,重建考虑松散固体物源储量空间异质性的影响因子体系,面向山区小流域复杂下垫面环境进行敏感性分析,利用地理信息空间分析、多重共线性检验计算影响因子贡献度指标,通过不同类型的贡献度-集成学习耦合算法对阿坝州5250条小流域山洪水沙灾害易发度进行识别,构建基于数据驱动的山区暴雨山洪水沙灾害早期识别方法。结果表明:山洪水沙灾害在空间上表现出一定的聚集性,影响因子特定区间对于灾害发生具有更高敏感性,部分影响因子对于灾害发生的敏感性规律具有相似性。阿坝州东部、中南部部分地区以及西北部少部分地区为高易发区,与固体物源累积高频区较为接近,洪水-泥沙耦合致灾概率相对较大,较低和低易发区主要分布在阿坝州西部和西南部地区,与固体物源累积高频区重叠度较小,洪水在致灾过程中起主导作用可能性相对较大。相对于山洪风险调查评估研究结果,基于数据驱动的山洪水沙灾害易发性早期识别结果的高易发区灾害密度更大,高风险覆盖度提高23.2—45.4个百分点。 展开更多

关键词 山洪水沙 易发性 影响因子 早期识别 集成学习

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基于快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型 被引量：12

11

作者 曹勇 包红军 +3 位作者 张恒德 郭云谦 刘凑华 陈双 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期303-308,共6页

针对中小尺度天气系统极易导致突发性短时强降水而难以定量化预报的问题,提出了一种基于快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型。模型基于改进光流法技术实现临近(0~2 h)定量降水预报,基于GRAPES-3 km实时频率匹配订正技术构建短时(2~12... 针对中小尺度天气系统极易导致突发性短时强降水而难以定量化预报的问题,提出了一种基于快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型。模型基于改进光流法技术实现临近(0~2 h)定量降水预报,基于GRAPES-3 km实时频率匹配订正技术构建短时(2~12 h)定量降水预报,基于最优背景场生成技术形成短中期(12~240 h)定量降水预报;依据3种预报时效定量降水预报技术的技巧差异,结合实时预报检验评估,提出了基于经验权重函数的不同预报时效之间的预报融合技术,并根据最新降水实况逐1 h调整预报,构建了0~240 h快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型。选取2018年5—10月24 h定量降水预报进行检验,并与传统定时预报对比,结果表明该模型24 h降水预报准确率高于传统定时预报,特别是对中小尺度天气系统突发性短时强降水预报时空精度明显提高,有利于中小河流洪水预报与灾害防控。 展开更多

关键词 无缝隙定量降水预报 快速滚动更新 改进光流法 实时频率匹配订正 最优背景场

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植被的人工恢复对典型黑土有机质组分影响的时效性 被引量：3

12

作者 潘鹤 周桐 +4 位作者 韩少杰 张扬 鲍鸿君 陈祥伟 夏祥友 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期95-99,共5页

以黑龙江省克山农场(48°12′~48°23′N,125°8′~125°37′E)林龄分别为21、35、46、55年生落叶松(Larix gmelinii)人工林(分别代表植被不同恢复阶段)土壤为研究对象,以相邻耕地(代表植被恢复前阶段)、天然次生林(未... 以黑龙江省克山农场(48°12′~48°23′N,125°8′~125°37′E)林龄分别为21、35、46、55年生落叶松(Larix gmelinii)人工林(分别代表植被不同恢复阶段)土壤为研究对象,以相邻耕地(代表植被恢复前阶段)、天然次生林(未经开垦干扰,代表开垦前阶段)土壤为对照,以表层(0~20 cm)土壤总有机质、游离态有机质、物理保护态有机质、矿质结合态有机质中碳质量分数为评价指标,分析人工恢复植被对土壤有机质及其组分的动态影响。结果表明:46、55年生落叶松人工林土壤总有机质碳质量分数,显著低于天然次生林土壤的、显著高于耕地土壤的(P<0.05);35、46、55年生落叶松人工林土壤的游离态有机质碳质量分数,均显著高于耕地土壤的(P<0.05),与天然次生林土壤之间无显著性差异;35、46、55年生落叶松人工林土壤物理保护态有机质碳质量分数,均显著高于耕地土壤的(P<0.05),35、46年生落叶松人工林土壤的物理保护态有机质碳质量分数与天然次生林土壤的差异显著。综合研究结果表明,土壤游离态有机质碳质量分数、物理保护态有机质碳质量分数,是人工恢复植被对黑土表层土壤有机质及其组分影响的主要评价指标;由于土壤游离态有机质恢复的时限更短,可将土壤游离态有机质作为评价黑土土壤有机质变化的敏感性指标。 展开更多

关键词 黑土 落叶松人工林 植被恢复 游离态有机质 物理保护态有机质 矿质结合态有机质

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2020年淮河流域梅汛期极端暴雨洪涝雨水情分析 被引量：12

13

作者 王蒙 张恒德 +1 位作者 包红军 曹爽 《水文》 CSCD 北大核心 2022年第3期95-101,共7页

2020年主汛期淮河流域发生严重暴雨洪涝,其中淮河水系发生流域性较大洪水,正阳关站以上发生区域性大洪水,王家坝闸时隔13年再次开闸泄洪。使用淮河流域174个国家基本站08时单日降水资料,对2020年流域梅汛期(6月11日-8月1日)极端暴雨洪... 2020年主汛期淮河流域发生严重暴雨洪涝,其中淮河水系发生流域性较大洪水,正阳关站以上发生区域性大洪水,王家坝闸时隔13年再次开闸泄洪。使用淮河流域174个国家基本站08时单日降水资料,对2020年流域梅汛期(6月11日-8月1日)极端暴雨洪涝情况进行分析。结果表明:导致2020年淮河流域超长梅雨期的主要原因是副热带高压较往年同期位置偏西偏北,强度偏强,系统深厚,环流稳定,降雨过程多、强度大、极端性强,雨带与淮河干流走向基本一致;淮河流域梅汛期经历6次暴雨过程,总降雨量位列历史第一;流域上游来水与区域强降雨叠加,导致了流域正阳关以上区域性大洪水;2020年淮河中游王家坝站等控制站的水情较上一个大洪水年2007年更为严重。 展开更多

关键词 淮河流域 暴雨洪涝 雨情 水情 极端性

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基于多模式预报优选融合技术的短时定量降水预报 被引量：7

14

作者 曹勇 张恒德 +3 位作者 郭云谦 包红军 徐成鹏 赵威 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期10-15,共6页

为提升短时定量降水预报准确率,使其更好地支撑城市暴雨洪涝及中小河流洪水预报,基于多源数值天气模式预报值,构建了基于预报成员优选融合的短时(0~12 h)逐小时定量降水预报模型,模型由单模式百分位映射订正技术模块、模式订正预报成员... 为提升短时定量降水预报准确率,使其更好地支撑城市暴雨洪涝及中小河流洪水预报,基于多源数值天气模式预报值,构建了基于预报成员优选融合的短时(0~12 h)逐小时定量降水预报模型,模型由单模式百分位映射订正技术模块、模式订正预报成员实时优选技术模块、预报成员实时融合技术模块和融合预报的百分位映射订正技术模块4个技术模块组成。以河南省为例对模型进行检验,结果表明:模型预报降水分布和强度随着预报时效临近更接近实况降水;模型提前6 h预报出郑州“7·20”暴雨最强时段降水的落区和强度;在2021年1—9月降水预报对比检验中,模型预报准确率高于任意单模式订正预报和原始模式预报,且准确率随着预报时效的临近逐步提高。 展开更多

关键词 短时定量降水预报 多数值模式预报 成员优选 最优融合 河南省

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引发山洪的降水特征及动态阈值研究 被引量：7

15

作者 狄靖月 许凤雯 +2 位作者 包红军 徐成鹏 张国平 《暴雨灾害》 2021年第6期655-663,共9页

降水是引发山洪灾害的最重要因素。本文应用2013年1月到2016年12月的全国山洪灾害数据、土壤含水量数据及历史降水量数据,分析全国及典型区域(云、贵、川、渝)的山洪灾害及暴雨时空演变特征,初步探讨了基于灾害前期1 h、6 h、12 h及24 ... 降水是引发山洪灾害的最重要因素。本文应用2013年1月到2016年12月的全国山洪灾害数据、土壤含水量数据及历史降水量数据,分析全国及典型区域(云、贵、川、渝)的山洪灾害及暴雨时空演变特征,初步探讨了基于灾害前期1 h、6 h、12 h及24 h的降水与山洪灾害的关系,研究山区流域的暴雨特征及引发灾害的静态阈值计算方法,同时,结合灾害前期不同时段土壤含水量特征,以10~50 cm深度的土壤含水量推求雨量动态阈值,建立了山洪灾害动态降水阈值推求方程。同时,选取了一定数量的样本对该方程进行检验,结果表明,当灾害发生前一段时间的土壤含水量信息确定时,检验样本中对应时段的实测降水量的值大于本文建立的方程计算出的动态降水临界阈值的样本占总样本的73%以上,是较优的阈值雨量的判别方法。 展开更多

关键词 山洪灾害 土壤湿度 动态阈值 临界雨量 山洪预警

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基于短时临近降水集合预报的中小河流洪水预报研究 被引量：19

16

作者 包红军 曹勇 +1 位作者 曹爽 王蒙 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期197-203,共7页

为了延长中小河流洪水预报预见期,建立了基于短时临近精细化网格降水集合预报的中小河流洪水预报模型。模型采用百分位映射订正技术,发展数值模式降水预报场与实况场映射关系,结合Bayesian模型,构建基于GRAPES-3KM模式和Time-Lag-Ensem... 为了延长中小河流洪水预报预见期,建立了基于短时临近精细化网格降水集合预报的中小河流洪水预报模型。模型采用百分位映射订正技术,发展数值模式降水预报场与实况场映射关系,结合Bayesian模型,构建基于GRAPES-3KM模式和Time-Lag-Ensemble融合技术的短时临近降水集合预报(最优集成、最大(95%分位数)、最小(5%分位数))格点场,作为GMKHM(Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model)的降水驱动,进行中小河流洪水逐小时实时滚动预报。选择新安江屯溪流域作为试验流域,对2020年汛期流域大洪水进行实时预报。检验结果表明,基于短时临近最优降水预报的中小河流洪水预报模型提前了7h预报出屯溪断面洪峰,洪峰误差为5.6%,峰现时差为-1h,比不考虑预见期降水的中小河流洪水预报提前了4h;基于短时临近最大、最小降水预报的中小河流洪水预报模型提前了13h预报出洪峰区间,并且自7月7日9时起滚动预报最大与最小预报跨度呈逐渐减少趋势。在中小河流洪水预报中引入短时临近集合预报降水,对提升中小河流洪水风险防控能力有重要意义。 展开更多

关键词 中小河流洪水预报 短时临近降水预报 GRAPES-3KM模式 Time-Lag-Ensemble 分布式水文模型 屯溪流域

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耦合分布式水文模型的泥石流物理模型预报试验 被引量：5

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作者 包红军 王凯 +3 位作者 张少杰 王莉莉 刘敦龙 张珂 《暴雨灾害》 2018年第4期303-310,共8页

研究在泥石流物理模型中耦合分布式水文模型建立研究区域泥石流预报模型。模型利用潜势泥石流流域判识方法确定泥石流孕灾流域单元作为预报单元;采用GBHM分布式水文模型模拟泥石流发生的水文过程;基于无限边坡模型,利用安全系数判别坡... 研究在泥石流物理模型中耦合分布式水文模型建立研究区域泥石流预报模型。模型利用潜势泥石流流域判识方法确定泥石流孕灾流域单元作为预报单元;采用GBHM分布式水文模型模拟泥石流发生的水文过程;基于无限边坡模型,利用安全系数判别坡面失稳过程;以流域径流和失稳土体耦合后的水土混合物密度作为泥石流预报标准实现区域泥石流预报。选取云南省作为区域泥石流预报试验区域,以2016年6月24日的云南强降水过程诱发的泥石流灾害为例,对该模型进行区域预报效果检验。结果表明,该预报模型成功预报出本次过程的三分之二泥石流灾害,具有较高的预报准确率和较强的适用性。 展开更多

关键词 泥石流 水土耦合 孕灾流域单元 GBHM分布式水文模型 区域

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基于Kalman滤波的实时校正模型研究 被引量：4

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作者 王莉莉 包红军 李致家 《水力发电》 北大核心 2020年第8期24-26,47,共4页

采用Preissmann四点隐式差分对一维动力学模型中圣维南方程组进行时间和空间离散,并结合Kalman滤波理论,建立以观测变量为状态向量的自适应实时校正模型。该模型在淮河中游的应用表明,相比于不使用实时校正模型,其预报的水位、流量精度... 采用Preissmann四点隐式差分对一维动力学模型中圣维南方程组进行时间和空间离散,并结合Kalman滤波理论,建立以观测变量为状态向量的自适应实时校正模型。该模型在淮河中游的应用表明,相比于不使用实时校正模型,其预报的水位、流量精度更高。 展开更多

关键词 实时校正 水动力学模型 KALMAN滤波 淮河流域

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基于逆推法和德尔菲法的地质灾害气象服务效益评估 被引量：18

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作者 狄靖月 徐辉 +3 位作者 许凤雯 杨寅 包红军 张国平 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第5期705-712,共8页

地质灾害气象服务发挥越来越重要的作用,既有可量化的经济效益,也有不可忽视难以量化的、潜在的社会效益和生态效益。根据历年地质灾害调查与分析数据,运用逆推法结合德尔菲法,建立地质灾害气象服务效益评估模型,并根据已有研究及防汛... 地质灾害气象服务发挥越来越重要的作用,既有可量化的经济效益,也有不可忽视难以量化的、潜在的社会效益和生态效益。根据历年地质灾害调查与分析数据,运用逆推法结合德尔菲法,建立地质灾害气象服务效益评估模型,并根据已有研究及防汛经验对模型的系数进行量化。模型以地质灾害气象预报评分和灾害直接经济损失为输入,以防灾减灾效益值、防灾减灾效益百分率、气象服务直接经济效益、气象服务直接经济效益百分率为输出,可同时对各区域、各时间段的地质灾害过程进行气象服务效益分段评估,也可评估年度地质灾害气象服务效益。该模型在2017年地质灾害气象效益评估中表现良好,有一定指导意义。 展开更多

关键词 地质灾害 气象服务 经济效益 效益评估

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基于流域地貌的中小河流致洪动态临界面雨量阈值研究 被引量：11

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作者 包红军 林建 +1 位作者 曹爽 王蒙 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第11期1495-1507,共13页

构建基于流域下垫面地形地貌的中小河流致洪动态临界面雨量阈值移植技术,旨在提出一种解决无资料中小流域洪水预警方法。选取影响中小河流致洪的四个流域特征信息:面积、河道坡度、土地利用类型和土壤类型,建立基于流域土壤饱和度的致... 构建基于流域下垫面地形地貌的中小河流致洪动态临界面雨量阈值移植技术,旨在提出一种解决无资料中小流域洪水预警方法。选取影响中小河流致洪的四个流域特征信息:面积、河道坡度、土地利用类型和土壤类型,建立基于流域土壤饱和度的致洪动态临界面雨量阈值与四个流域特征数据之间的指数模型;将指数模型移植至无资料或缺资料中小流域,根据待求的四个流域特征确定致洪动态临界面雨量阈值。选取我国东部亚热带季风气候区的淮河潢川流域、钱塘江屯溪与渔梁流域、太湖西苕溪与南苕溪流域五个中小流域为试验流域,以警戒洪水为例,结合流域长序列水文气象资料,基于GMKHM分布式水文模型分别推求出潢川、渔梁、西苕溪与南苕溪流域致洪动态临界面雨量阈值;依据建立的指数模型,推求确定屯溪流域致洪动态临界面雨量阈值,并与基于长序列水文气象资料反演出的动态临界面雨量阈值在屯溪流域35场典型洪水预警中的效果对比验证。结果表明,本研究构建的中小河流洪水致洪动态临界面雨量阈值模型与基于长序列水文气象资料的动态临界面雨量阈值反演模型在屯溪流域洪水预警效果相近,命中率为91.4%,对无资料中小河流洪水预报预警与山洪灾害预警均有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 中小河流洪水预警 动态临界面雨量阈值 指数模型 地形地貌 GMKHM分布式水文模型 中国东部

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