基于AFI指数的汉江上游流域洪涝突变辨识
发布时间：2021-03-05 15:40
洪涝灾害往往容易在短期内突然发生,从而造成巨大的人员伤亡和财产损失,但目前有关突发性洪涝现象的甄别与分析并没有达成共识。在利用标准化前期降水指数SAPI（Standardized Antecedent Precipitation Index）评估出逐日洪涝状态的基础上,提出突变性洪涝指数AFI（Abrupt Flood Index）以综合反映水量由前期（当天）到后期（后10天）突变及后期洪涝程度,同时定义并计算AFI阈值AFIt,认为AFI超过AFIt的日期为临界状态,后期将发生突变性洪涝事件。以汉江上游流域为例计算出该流域1972～2017年逐日AFI指数,并利用AFIt判别出了处于临界状态的日期。进一步分析表明,AFI指数能够较好地反映突变性洪涝现象,利用AFI指数甄别出的洪涝临界状态有利于识别流域突变性洪涝事件并有助于流域水资源系统应急管理。
【文章来源】：长江流域资源与环境. 2020,29(09)北大核心CSSCI
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
汉江上游流域
表3 基于SAPI的洪涝等级划分Tab.3 Flood classification based on SAPI 类型 出现频率(%) SAPI范围 无涝 68% SAPI≤0.24 轻涝 15% 0.24<SAPI≤0.87 中涝 10% 0.87<SAPI≤1.70 重涝 5% 1.70<SAPI≤2.68 特涝 2% 2.68<SAPI由图2可知2017年降水日期较为集中,当天的降水会显著影响SAPI值的变化,但持续的降水情况会影响SAPI的整体走向。2017年发生的持续时间最长的洪涝是9月27号～10月24号之间,这段时间除10月3号之外SAPI均大于1.7,属于重涝和特涝的范围,9月23日开始降水较为集中且降水量较大,因此导致SAPI不断增加,但也存在部分天数少雨,因此SAPI呈现锯齿形增加,此后,由于强降水在10月18号结束,SAPI从该日开始呈现锯齿形下降的趋势。此外,6月6号～6月14号是持续时间第2长的洪涝,与之前类似,SAPI主要根据降水量的强度和持续性而变化。图2中还有一些短时间内的高SAPI过程,均符合这种变化规律。降水是造成洪涝灾害的关键因素,但是否构成洪涝灾害跟降水的持续时间和强度相关[28],SAPI可以灵敏地反映降水的持续性和强度,因此可较准确地反映逐日洪涝情况。
从图3中可以看出连续临界状态的AFI随着时间的增加具有一定的增加趋势。若前后期SAPI数值不变,改变后期SAPI出现顺序,则由式(1)和式(2)可知后期SAPI最高的部分时段越接近前期当天n越小,从而A和W相对较大,故连续几天均处于临界状态的AFI指数随时间整体上呈现逐渐增大的趋势。但由于实际的前后期SAPI均存在一定的变化,故实际的曲线具有较大的波动性,从图中发现曲线大致可分为3类:(1)呈现严格增加趋势,这种情况最多;(2)先增加后减少;(3)波动较小,整体上略微增加。通过统计发现无论哪类曲线,其均在最后1天临界状态的后期第1天开始形成较严重的洪涝灾害,但洪涝的起涨类型有所区别:第1类曲线连续临界状态每天间的SAPI变化较小,直到最后一天临界状态的后期第1天SAPI突然增加开始形成较严重洪涝;第2类曲线AFI逐渐增加的时段每天的SAPI变化较小,在AFI达到最大的后一天SAPI发生一定的突变性增加,此后在AFI逐渐减少的时段SAPI持续增加,直到最后1天临界状态的后期第1天形成较严重的洪涝;第3类曲线临界状态期间SAPI呈现持续增加,直到最后1天临界状态后期第1天形成较严重的洪涝。为进一步研究连续临界状态对突变性洪涝事件的反映情况,图4仅列出连续出现5和6天临界状态所对应的AFI。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京城市洪涝问题与成因分析[J]. 宋晓猛,张建云,贺瑞敏,邹贤菊,张春桦. 水科学进展. 2019(02)
[2]汉江流域降水结构时空特征及影响因素分析[J]. 起永东,何明琼,郑永宏,高洁,王丹,孔繁希. 长江流域资源与环境. 2018(12)
[3]近76年我国洪涝灾损度变化特征分析[J]. 姜灵峰. 气象科技进展. 2018(05)
[4]长江中下游流域旱涝急转事件特征分析及其与ENSO的关系[J]. 闪丽洁,张利平,张艳军,佘敦先,夏军. 地理学报. 2018(01)
[5]汉江上游流域水资源对未来气候变化的响应[J]. 聂晓,丁玲玲. 安徽农业科学. 2017(04)
[6]基于泰森多边形法的流域面平均雨量计算[J]. 颜真梅,母国宏. 水利科技与经济. 2017(01)
[7]近60年我国旱涝灾情时空特征分析[J]. 姚亚庆,郑粉莉,关颖慧. 干旱地区农业研究. 2017(01)
[8]城市山丘区突发性洪水模拟与情景分析[J]. 师鹏飞,杨涛,张和喜,杨静. 水电能源科学. 2014(12)
[9]基于前期降水指数的气象干旱指标分析[J]. 殷晓晶. 黑龙江科技信息. 2014(27)
[10]基于标准化前期降水指数的气象干旱指标在贵州的适用性分析[J]. 白慧,吴战平,龙俐,周涛. 云南大学学报(自然科学版). 2013(05)
硕士论文
[1]延安地区苹果北扩气候区划及干旱风险评估[D]. 刘延莉.南京信息工程大学 2014
本文编号：3065449
【文章来源】：长江流域资源与环境. 2020,29(09)北大核心CSSCI
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
汉江上游流域
表3 基于SAPI的洪涝等级划分Tab.3 Flood classification based on SAPI 类型 出现频率(%) SAPI范围 无涝 68% SAPI≤0.24 轻涝 15% 0.24<SAPI≤0.87 中涝 10% 0.87<SAPI≤1.70 重涝 5% 1.70<SAPI≤2.68 特涝 2% 2.68<SAPI由图2可知2017年降水日期较为集中,当天的降水会显著影响SAPI值的变化,但持续的降水情况会影响SAPI的整体走向。2017年发生的持续时间最长的洪涝是9月27号～10月24号之间,这段时间除10月3号之外SAPI均大于1.7,属于重涝和特涝的范围,9月23日开始降水较为集中且降水量较大,因此导致SAPI不断增加,但也存在部分天数少雨,因此SAPI呈现锯齿形增加,此后,由于强降水在10月18号结束,SAPI从该日开始呈现锯齿形下降的趋势。此外,6月6号～6月14号是持续时间第2长的洪涝,与之前类似,SAPI主要根据降水量的强度和持续性而变化。图2中还有一些短时间内的高SAPI过程,均符合这种变化规律。降水是造成洪涝灾害的关键因素,但是否构成洪涝灾害跟降水的持续时间和强度相关[28],SAPI可以灵敏地反映降水的持续性和强度,因此可较准确地反映逐日洪涝情况。
从图3中可以看出连续临界状态的AFI随着时间的增加具有一定的增加趋势。若前后期SAPI数值不变,改变后期SAPI出现顺序,则由式(1)和式(2)可知后期SAPI最高的部分时段越接近前期当天n越小,从而A和W相对较大,故连续几天均处于临界状态的AFI指数随时间整体上呈现逐渐增大的趋势。但由于实际的前后期SAPI均存在一定的变化,故实际的曲线具有较大的波动性,从图中发现曲线大致可分为3类:(1)呈现严格增加趋势,这种情况最多;(2)先增加后减少;(3)波动较小,整体上略微增加。通过统计发现无论哪类曲线,其均在最后1天临界状态的后期第1天开始形成较严重的洪涝灾害,但洪涝的起涨类型有所区别:第1类曲线连续临界状态每天间的SAPI变化较小,直到最后一天临界状态的后期第1天SAPI突然增加开始形成较严重洪涝;第2类曲线AFI逐渐增加的时段每天的SAPI变化较小,在AFI达到最大的后一天SAPI发生一定的突变性增加,此后在AFI逐渐减少的时段SAPI持续增加,直到最后1天临界状态的后期第1天形成较严重的洪涝;第3类曲线临界状态期间SAPI呈现持续增加,直到最后1天临界状态后期第1天形成较严重的洪涝。为进一步研究连续临界状态对突变性洪涝事件的反映情况,图4仅列出连续出现5和6天临界状态所对应的AFI。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京城市洪涝问题与成因分析[J]. 宋晓猛,张建云,贺瑞敏,邹贤菊,张春桦. 水科学进展. 2019(02)
[2]汉江流域降水结构时空特征及影响因素分析[J]. 起永东,何明琼,郑永宏,高洁,王丹,孔繁希. 长江流域资源与环境. 2018(12)
[3]近76年我国洪涝灾损度变化特征分析[J]. 姜灵峰. 气象科技进展. 2018(05)
[4]长江中下游流域旱涝急转事件特征分析及其与ENSO的关系[J]. 闪丽洁,张利平,张艳军,佘敦先,夏军. 地理学报. 2018(01)
[5]汉江上游流域水资源对未来气候变化的响应[J]. 聂晓,丁玲玲. 安徽农业科学. 2017(04)
[6]基于泰森多边形法的流域面平均雨量计算[J]. 颜真梅,母国宏. 水利科技与经济. 2017(01)
[7]近60年我国旱涝灾情时空特征分析[J]. 姚亚庆,郑粉莉,关颖慧. 干旱地区农业研究. 2017(01)
[8]城市山丘区突发性洪水模拟与情景分析[J]. 师鹏飞,杨涛,张和喜,杨静. 水电能源科学. 2014(12)
[9]基于前期降水指数的气象干旱指标分析[J]. 殷晓晶. 黑龙江科技信息. 2014(27)
[10]基于标准化前期降水指数的气象干旱指标在贵州的适用性分析[J]. 白慧,吴战平,龙俐,周涛. 云南大学学报(自然科学版). 2013(05)
硕士论文
[1]延安地区苹果北扩气候区划及干旱风险评估[D]. 刘延莉.南京信息工程大学 2014
本文编号：3065449
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3065449.html
