基于陸氣耦合的山洪預(yù)報研究--以威尼斯流域為例.pdf

1、英國山洪發(fā)生頻繁，山洪的特點是流量大，歷時短，破壞力強。山洪災(zāi)害在英國西南半島每年都有發(fā)生;威尼斯(Valency)流域位于英格蘭西南半島，三面環(huán)海，出口斷面為博斯卡斯?fàn)?Boscastle)漁港，夏季多有特大暴雨，多發(fā)山洪災(zāi)害。山洪災(zāi)害的發(fā)生受水文和氣象綜合因素影響，成因較復(fù)雜，難以精確預(yù)報。采用陸氣耦合模型進行山洪預(yù)報對山洪災(zāi)害防治與水資源合理調(diào)配均有非常重要的價值與意義。
　　本文總結(jié)了威尼斯流域的洪災(zāi)成因及災(zāi)后防洪工程措施

2、;從陸氣耦合的角度構(gòu)建了威尼斯流域WRF-PDM耦合模型，再現(xiàn)了威尼斯流域Boscastle山洪過程;為威尼斯流域的山洪預(yù)警提供了依據(jù)，也為其它無資料小流域的山洪預(yù)報奠定了重要的理論與實踐基礎(chǔ)。獲得的研究成果主要如下:
　　(1)威尼斯流域山洪災(zāi)害成因主要有:1）氣候變化（海平面上升）;2）天氣（中尺度對流系統(tǒng)）和暴雨（強對流降雨，暴雨頻率高，強度大）;3）陸面條件（植被多為草本植物，截留能力低，土壤多為耕作土，自然肥力低，透水性

3、差）;4)流域特性（狹長型流域，流域面積小，河網(wǎng)密度大，河道比降大，地勢變化快，產(chǎn)匯流迅速）;5）人為因素（防洪工程措施不完善等）。
　　(2)在威尼斯流域Boscastle山洪爆發(fā)后，水沙流體大量傾瀉，伴隨有滑坡和泥石流，原有的河道和坡面遭到毀壞，下墊面的地質(zhì)地貌發(fā)生了很大的變化。主要干支流受到的影響是河岸的侵蝕，河床的切割，橫向運動和撕裂。災(zāi)后該流域具體的防洪工程措施有:加寬加深河道，邊坡加固，增加防洪涵洞數(shù)量，安裝地下排水管

4、道，增高路基等。
　　(3)在降雨模擬方面，WRF對威尼斯流域暴雨的時空分布有較好的模擬能力，模擬結(jié)果與觀測值一致性較好，峰值有一定差異，總量略有偏小，總體上Grell-Freitas方案不管是在降雨的時間分布上還是累積雨量上都要比Zhang-McFarlane方案模擬效果好，Grell-Freitas方案比Zhang-McFarlane方案更適合威尼斯流域的降雨模擬。
　　(4)在PDM模型參數(shù)率定和參數(shù)驗證方面，參數(shù)率定