降雨時(shí)程分配對(duì)小流域山洪災(zāi)害臨界雨量的影響

文章編號(hào)：1671-3559（2024）04-0399-07DOI：10.13349/j.cnki.jdxbn.20240618.001

摘要： 為了提高小流域山洪災(zāi)害預(yù)警準(zhǔn)確率， 以山東省威海市滕家河流域?yàn)槔?研究小流域不同降雨時(shí)程分配對(duì)山洪災(zāi)害臨界雨量預(yù)警指標(biāo)的影響； 首先基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研以及一維水動(dòng)力模型確定研究區(qū)的成災(zāi)水位及臨界流量， 基于歷史降雨數(shù)據(jù)采用模糊識(shí)別法確定雨峰靠前、 雨峰靠中、 雨峰靠后3種模式雨型進(jìn)行降雨時(shí)程分配， 采用美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)水文工程中心流域性洪水模擬系統(tǒng)（HEC-HMS）模型

計(jì)算產(chǎn)匯流， 通過試算法計(jì)算不同雨型雨量對(duì)應(yīng)的臨界雨量， 并分析不同降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量的影響， 確定不同預(yù)警時(shí)段的臨界雨量范圍； 采用歷史數(shù)據(jù)對(duì)滕家河流域6 h臨界雨量指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警檢驗(yàn)。 結(jié)果表明： 預(yù)警檢驗(yàn)成功率為87.5%， 效果較好； 基于雨峰靠前模式雨型的臨界雨量值普遍大于基于雨峰靠中、 雨峰靠后模式雨型的， 不同降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量產(chǎn)生較大影響。

關(guān)鍵詞： 山洪災(zāi)害； 臨界雨量； 降雨時(shí)程分配； 滕家河流域

中圖分類號(hào)： P338

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

開放科學(xué)識(shí)別碼（OSID碼）：

Influence of Rainfall Schedule Distribution on Critical Rainfall of

Mountain Flood Disaster in Small River Basin

——A Case Study of the Tengjiahe River Basin

ZHANG Mingfang1， SANG Guoqing2， LI Fuchen2， ZHANG Shiru3， XU Yanhui1

（1. Weihai Hydrology Center， Weihai 264209， Shandong， China; 2. School of Water Conservancy and Environment，

University of Jinan， Jinan 250022， Shandong， China; 3. Beijing Qizhao Technology Company， Beijing 100071， China）

Abstract： To improve the accuracy of mountain flood disaster warning in small river basins， taking the Tengjiahe River Basin in Weihai City， Shandong Province as an example， the influence of different rainfall schedule distribution on the critical rainfall warning index of mountain flood disaster was studied. Firstly， the disaster water level and critical discharge of the study area were determined based on the field investigation and one-dimensional hydrodynamic model. The fuzzy identification method was used to determine the distribution of three kinds of rainfall schedule distribution named rain peak ahead， rain peak middle and rain peak late based on the historical rainfall data. The production and confluence calculation was carried out using Hydrologic Engineering Center Hydrologic Modeling System（HEC-HMS）model. Through the trial

and error method， the critical rainfall corresponding to different rainfall types was calculated， and the influence of different rainfall schedule distribution on the critical rainfall was analyzed， and the critical rainfall ranges of different warning periods were determined. Using historical data， the6 hcriticalrainfallindexoftheTengjiaheRiverBasin

收稿日期： 2023-08-07""""""""" 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時(shí)間：2024-06-19T15：23：24

基金項(xiàng)目： 山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ZR2020ME249）

第一作者簡(jiǎn)介： 張明芳（1973—），女，山東威海人。高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)樗呐c水資源。E-mail： 36963129@qq.com。

通信作者簡(jiǎn)介： 桑國(guó)慶（1981—），男，山東濟(jì)寧人。教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樗呐c水資源。E-mail： sangguoqing@163.com。

網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址： https：//link.cnki.net/urlid/37.1378.N.20240618.1448.002

was tested. The results show that the success rate of early warning test is 87.5%， and the effect is good. The critical rainfall based on the rain pattern of rain peak ahead is generally larger than those based on the rain patterns of rain peak middle and rain peak late.

Keywords： mountain flood disaster; critical rainfall; rainfall schedule distribution; the Tengjiahe River Basin

山洪災(zāi)害是指某個(gè)流域降雨量超越一定臨界值之后，引發(fā)的河道洪水漫溢、 泥石流、 山體滑坡等自然災(zāi)害。山洪災(zāi)害不僅給社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。山洪災(zāi)害發(fā)生迅速，破壞力大，破壞范圍廣，因此，準(zhǔn)確的山洪預(yù)警至關(guān)重要［1］。降雨量是引發(fā)山洪災(zāi)害的直接因素，精確的臨界雨量指標(biāo)可以提高預(yù)警成功率，減少災(zāi)害損失。在確定臨界雨量時(shí)，常用的方法是根據(jù)當(dāng)?shù)厮膱D集中的設(shè)計(jì)雨型進(jìn)行計(jì)算，即采用固定的降雨時(shí)程分配方式確定雨量。劉濤等［2］根據(jù)《陜西省水文手冊(cè)》，結(jié)合暴雨特征將陜西省分成了4個(gè)暴雨分區(qū)，對(duì)實(shí)測(cè)暴雨進(jìn)行了降雨時(shí)程分配，得出各分區(qū)的24 h概化雨型。此方法的好處是計(jì)算流程較為簡(jiǎn)便，但是沒有考慮到降雨的隨機(jī)性和不確定性。不同流域、 不同時(shí)期降雨中心都會(huì)有所不同，研究不同降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量的影響可以提高山洪預(yù)警的準(zhǔn)確率，減少空?qǐng)?bào)、 漏報(bào)，為山洪預(yù)警提供參考依據(jù)。

目前，國(guó)外對(duì)雨型的研究較多， Pilgrim等［3］計(jì)算場(chǎng)次降雨不同時(shí)段降雨量占總降雨量的比例， 將該比例的平均值用于降雨分配； Keifer等［4］基于降雨強(qiáng)度和降雨歷時(shí)的關(guān)系，針對(duì)城市管網(wǎng)提出了芝加哥雨型的概念；包高馬佐娃將降雨劃分為7種模式雨型，其中包括單峰型、 均勻型、 雙峰型等， 對(duì)雨型進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納［5］； Huff［6］根據(jù)雨峰出現(xiàn)的位置劃分出4類降雨， 提出了Huff雨型的概念?；趪?guó)外的研究成果， 國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)雨型進(jìn)行了各方面的研究。李靜［7］提出了基于隨機(jī)雨型的海綿城市雨洪研究方法； 賴成光等［8］結(jié)合歷史暴雨，基于多種雨型對(duì)114種暴雨情境下城市內(nèi)澇的特征進(jìn)行了分析研究， 對(duì)比了多種雨型下的淹沒情況， 為城市內(nèi)澇預(yù)警提供了參考； 黃津輝等［9］對(duì)天津市降雨特點(diǎn)進(jìn)行分析， 考慮了降雨過程和設(shè)計(jì)雨型的變化給生產(chǎn)生活帶來(lái)的影響以及對(duì)水文效應(yīng)的影響； 侯芳等［10］采用k-均值聚類法把降雨資料按照不同雨量、 雨強(qiáng)、 頻率、 歷時(shí)歸類為3種雨型，得出不同小流域不同雨型下的徑流系數(shù)和土壤侵蝕模數(shù)， 分析了研究區(qū)在不同雨型下的土壤流失程度。伍林等［11］探究了降雨雨型與坡面細(xì)溝間侵蝕之間的相應(yīng)關(guān)系， 并得出不同雨型下場(chǎng)均產(chǎn)沙量不同且后期型降雨的產(chǎn)流產(chǎn)沙量對(duì)坡度相對(duì)較為敏感的結(jié)論。以上研究多關(guān)注于工程層面，且主要聚焦于城市雨型、 水土侵蝕，而針對(duì)山洪災(zāi)害防治層面，國(guó)內(nèi)的研究尚較少。

本文中聚焦于山丘區(qū)小流域山洪災(zāi)害層面，以山東省威海市滕家河流域?yàn)檠芯繉?duì)象，運(yùn)用模糊識(shí)別方法識(shí)別歷史降雨中典型的單峰雨型，將設(shè)計(jì)雨量按照雨峰靠前、 雨峰靠中、 雨峰靠后模式雨型以及設(shè)計(jì)雨型分配降雨時(shí)程； 基于美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)水文工程中心流域性洪水模擬系統(tǒng)（HEC-HMS）計(jì)算產(chǎn)匯流，對(duì)比設(shè)計(jì)雨量，并計(jì)算臨界雨量；分析不同降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量指標(biāo)的影響，為山丘區(qū)小流域山洪精確預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。

濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第38卷

1" 研究方法

本文中對(duì)研究區(qū)歷史場(chǎng)次降雨進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納，分析得出與3種單峰模式雨型對(duì)應(yīng)的典型場(chǎng)次降雨，將初始降雨總量按照挑選出的3種模式雨型進(jìn)行降雨時(shí)程分配，將分配好的降雨序列輸入到HEC-HMS模型中進(jìn)行產(chǎn)匯流計(jì)算，模擬洪水過程，得出洪峰流量，對(duì)比洪峰流量與研究區(qū)臨界流量，通過試算法確定研究區(qū)臨界雨量，分析不同降雨時(shí)程分配對(duì)不同時(shí)段、 不同前期影響雨量下臨界雨量的影響。降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量的影響研究流程如圖1所示。

1.1" 雨場(chǎng)劃分

采用實(shí)測(cè)降雨資料研究山洪災(zāi)害時(shí)，需要?jiǎng)澐謭?chǎng)次降雨，本文中主要研究山丘區(qū)小流域降雨特征，由于小流域山洪災(zāi)害具有突發(fā)性強(qiáng)、歷時(shí)短等特征，因此需要根據(jù)《山洪災(zāi)害分析評(píng)價(jià)技術(shù)》［12］中的短時(shí)間間隔的雨場(chǎng)劃分方法，對(duì)研究區(qū)實(shí)際降雨資料進(jìn)行劃分歸納。

短時(shí)間間隔雨場(chǎng)劃分規(guī)則是：遍歷逐小時(shí)降雨數(shù)據(jù)，當(dāng)小時(shí)降雨量第一次大于4 mm時(shí)，將此時(shí)刻作為降雨開始時(shí)刻，當(dāng)小時(shí)降雨量連續(xù)3個(gè)時(shí)段都小于4 mm時(shí)，將這3個(gè)時(shí)段的開始時(shí)刻作為降雨結(jié)束時(shí)刻，至此就可以劃分出一場(chǎng)短歷時(shí)降雨。

HEC-HMS—美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)水文工程中心流域性洪水模擬系統(tǒng)。

1.2" 降雨時(shí)程分配情景分析

本文中選取模式雨型劃分方法，采用模糊識(shí)別方法［13］識(shí)別研究區(qū)歷史降雨數(shù)據(jù)與模式雨型的貼近程度，得到與模式雨型貼近程度最高的典型代表降雨場(chǎng)次，以此降雨場(chǎng)次為母本，進(jìn)行后續(xù)降雨時(shí)程分配。

1.2.1" 模糊識(shí)別法

模糊識(shí)別法是基于模式雨型研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)學(xué)模糊理論，采取擇近原則的研究方法，

具體流程是：首先遍歷劃分好的場(chǎng)次降雨，將整個(gè)降雨過程分成n個(gè)等長(zhǎng)時(shí)段，求出第i時(shí)段降雨量占場(chǎng)次累積降雨量的比例Xi，同時(shí)計(jì)算出7種模式雨型中第k種模式雨型第i時(shí)段降雨量占總量的比例Vki，由公式計(jì)算雨型貼合程度。貼合度α計(jì)算公式［14］為

α=1-1n∑ni=1（Vki-Xi）2 。（1）

1.2.2" 典型代表場(chǎng)次降雨選取

本文中主要對(duì)單峰雨型展開研究，通過模糊識(shí)別法識(shí)別歷史降雨數(shù)據(jù)與3種單峰模式雨型的貼合程度，分別選取出研究區(qū)雨峰靠前、雨峰靠中、雨峰靠后場(chǎng)代表實(shí)測(cè)降雨場(chǎng)次。

1.3" 臨界雨量計(jì)算

根據(jù)實(shí)測(cè)斷面數(shù)據(jù)，采用水位流量反推法確定研究區(qū)的成災(zāi)水位以及臨界流量，將設(shè)計(jì)降雨量根據(jù)確定的雨型情景進(jìn)行降雨時(shí)程分配，采用HEC-HMS模型計(jì)算洪水過程，采用試算法確定研究區(qū)臨界雨量。

1.3.1" 臨界流量確定

臨界流量是河道洪水對(duì)防災(zāi)對(duì)象產(chǎn)生威脅的最小流量， 本文中采用一維水動(dòng)力模型進(jìn)行臨界流量的試算， 確定臨界流量。 具體步驟是： 根據(jù)實(shí)測(cè)斷面數(shù)據(jù)， 標(biāo)定每個(gè)斷面的成災(zāi)水位， 構(gòu)建一維水動(dòng)力模型中進(jìn)行洪水演進(jìn)， 在此基礎(chǔ)上設(shè)置不同流量下的河道水面線進(jìn)行模擬。 確定每個(gè)斷面超過成災(zāi)水位時(shí)的河道成災(zāi)流量。 對(duì)所有斷面成災(zāi)流量進(jìn)行排序， 其中最小的成災(zāi)流量即為防災(zāi)對(duì)象的臨界流量。

1.3.2" HEC-HMS水文模型構(gòu)建

HEC-HMS是用于流域水文模擬的半分布式降雨徑流模型［15］，可用來(lái)模擬特定下墊面、 氣象等條件下的暴雨-徑流過程。本文中使用該模型計(jì)算產(chǎn)匯流，產(chǎn)流計(jì)算選擇初損后損法，匯流模塊選擇斯奈德單位線法，基流計(jì)算采用指數(shù)衰減法，河道匯流采用馬斯京根法，模型參數(shù)率定后，可得不同降雨時(shí)程分配下的洪水過程。

1.3.3" 試算法確定臨界雨量

假定不同歷時(shí)降雨初值， 根據(jù)確定好的3種不同雨型分配降雨時(shí)程， 將分配好的降雨序列輸入HEC-HMS模型中計(jì)算產(chǎn)匯流， 比較模擬所得的洪峰流量與預(yù)警地點(diǎn)的臨界流量， 如果二者接近， 該雨量即為該時(shí)段的臨界雨量； 如果差異較大， 需要重新假設(shè)初始雨量進(jìn)行分配， 反復(fù)進(jìn)行試算， 直到臨界流量與洪峰流量基本吻合，此洪峰流量即為臨界雨量。 臨界雨量試算流程見圖2。

HEC-HMS—美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)

水文工程中心流域性洪水模擬系統(tǒng)。

通過試算法得出不同前期影響雨量下各預(yù)警時(shí)段的臨界雨量值， 分析3種模式雨型以及設(shè)計(jì)雨型情境下臨界雨量的特點(diǎn)， 對(duì)比雨峰中心不同條件下的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型臨界雨量的誤差， 總結(jié)研究區(qū)不同前期影響雨量下不同預(yù)警時(shí)段的臨界雨量范圍。

2" 應(yīng)用實(shí)例

2.1" 研究區(qū)概況

滕家河位于山東省威海市榮成市滕家鎮(zhèn)境內(nèi)， 發(fā)源于桑梓水庫(kù)壩下， 南北流向流經(jīng)滕家鎮(zhèn)政府南部， 最終在西灘郭家村附近匯入小落河， 流域面積為15.02 km2， 流域附近水文站為鮑村水文站。 流域地形以山地丘陵地貌為主， 是典型的山丘區(qū)， 地處中緯度， 屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。 滕家鎮(zhèn)歷史上在1956、 1965、 2003、 2016年曾發(fā)生過較大洪水。 滕家村位于滕家河右岸， 村以上流域面積為11.07 km2， 在全國(guó)山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目中， 該村被列為重點(diǎn)防治對(duì)象。滕家河流域概況見圖3。

2.2" 降雨數(shù)據(jù)處理

2.2.1" 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文中使用的歷史降雨及洪水?dāng)?shù)據(jù)及實(shí)測(cè)斷面參數(shù)來(lái)源于全國(guó)山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目。 數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http：//www.gscloud.cn/）。

2.2.2" 典型代表場(chǎng)次降雨確定

通過分析研究區(qū)鮑村站2005—2012年40個(gè)場(chǎng)次降雨資料可知研究區(qū)以單峰雨型為主，因此根據(jù)防災(zāi)對(duì)象降雨匯流特性選取6 h為雨型時(shí)長(zhǎng)，利用模糊識(shí)別法找出與模式雨型中雨峰靠前、 雨峰靠中、 雨峰靠后3種模式雨型貼合度最高的場(chǎng)次降雨，如圖4所示。

1）雨峰靠前模式雨型代表降雨［圖4（a）］。根據(jù)鮑村站歷史降雨數(shù)據(jù)記錄，2006-07-27T00：00：00—06：00：00連續(xù)降雨6 h，總降雨量為116.5 mm。

2）雨峰靠中模式雨型代表降雨［圖4（b）］。根據(jù)鮑村站歷史降雨數(shù)據(jù)記錄，2007-08-07T16：00：00—22：00：00連續(xù)降雨6 h，總降雨量為135.2 mm。

3）雨峰靠后模式雨型代表降雨［圖4（c）］。根據(jù)鮑村站歷史降雨數(shù)據(jù)記錄，自2012-08-28T7：00：00—13：00：00連續(xù)降雨6 h，總降雨量為76 mm。

2.3" 臨界雨量計(jì)算

2.3.1" HEC-HMS模型構(gòu)建

本文中基于HEC-HMS模型構(gòu)建滕家村流域水文模型，選取鮑村站實(shí)測(cè)歷史降雨洪水進(jìn)行模型參數(shù)率定與驗(yàn)證。

2.3.2" 臨界流量確定

根據(jù)滕家村實(shí)地調(diào)研以及歷時(shí)洪水?dāng)?shù)據(jù)，確定滕家村控制斷面成災(zāi)水位為8.631 m，構(gòu)建一維水動(dòng)力模型，試算得出臨界體積流量為65 m3/s。

2.3.3" 試算法確定臨界雨量

在考慮前期影響雨量對(duì)臨界雨量的影響下，根據(jù)《山東省水文圖集（1975）》，確定各區(qū)域土壤最大蓄水量Wmax，考慮土壤含水狀況為較干（0.2Wmax）、 一般（0.5Wmax）、 較濕（0.8Wmax）3種前期影響雨量，以1、 2、 3、 6 h作為預(yù)警時(shí)段，計(jì)算不同頻率的設(shè)計(jì)降雨。將不同前期影響雨量下不同時(shí)段的雨量按照3種模式雨型進(jìn)行降雨時(shí)程分配，將分配后的降雨序列輸入到HEC-HMS模型中進(jìn)行模擬，選取模擬后的洪峰流量，判斷洪峰流量是否與臨界流量接近，否則就假定降雨量繼續(xù)試算。

3" 結(jié)果與分析

滕家河流域基于不同降雨時(shí)程分配的臨界雨量計(jì)算結(jié)果如表1所示， 表中的偏差為不同模式雨型與設(shè)計(jì)雨型臨界雨量之間的偏差百分比。 從表中數(shù)據(jù)可知： 由于本文中將模式雨型時(shí)間間隔設(shè)置為1 h， 因此基于該時(shí)段無(wú)法體現(xiàn)降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量的影響。 前期影響雨量為0.2Wmax時(shí)，2 h的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為7.95%～20.45%， 3 h的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為9.00%～19.00%， 6 h的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為14.40%～32.00%； 前期影響雨量為0.5Wmax時(shí)， 2 h的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為10.00%～22.50%， 3 h的臨界雨量值與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為8.79%～18.68%， 6 h的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為6.19%～19.47%；前期影響雨量為0.8Wmax時(shí)，2 h的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為-1.33%～22.67%，3 h的臨界雨量值與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為8.75%～21.25%，6 h的臨界雨量與設(shè)計(jì)雨型的偏差范圍為10.20%～19.38%。 在前期影響雨量相同的情況下， 雨峰靠后模式雨型與設(shè)計(jì)雨型情況下臨界雨量較為接近， 雨峰靠前模式雨型與設(shè)計(jì)雨型情況下臨界雨量相差較大， 原因是雨峰靠后模式雨型降雨時(shí)程分配與設(shè)計(jì)雨型類似， 說(shuō)明降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量具有一定的影響。

基于雨峰靠前、 雨峰靠中、 雨峰靠后3種模式雨型的降雨時(shí)程分配與基于設(shè)計(jì)雨型降雨時(shí)程分配的臨界雨量相對(duì)偏差分別為0～32.00%、 0～20.00%、 -1.33%～14.40%， 基于不同時(shí)段不同降雨時(shí)程分配的滕家村臨界雨量變化趨勢(shì)如圖5所示。

從圖中臨界雨量的分布可知， 滕家河流域在雨峰靠前、 雨峰靠中、 雨峰靠后3種模式雨型下臨界雨量值的變化趨勢(shì)基本一致， 即雨峰靠前模式的臨界雨量最大， 雨峰靠后模式的臨界雨量最小， 雨峰靠中模式的臨界雨量則介于雨峰靠前模式與雨峰靠后模式之間， 表明基于不同雨型即不同降雨時(shí)程分配的臨界雨量將會(huì)有所差別， 原因是在前期影響雨量一定的情況下， 持續(xù)的降雨會(huì)加大土壤含水量， 即增大土壤濕潤(rùn)程度， 當(dāng)雨峰位置越靠后時(shí)， 達(dá)到雨量預(yù)警值所需的雨量就越少， 所以臨界雨量越小。

本文中根據(jù)3種模式雨型的臨界雨量值給出了滕家河流域山洪災(zāi)害雨量預(yù)警指標(biāo)范圍，并計(jì)算雨

量范圍的偏差，結(jié)果見表2。結(jié)果顯示，降雨時(shí)程分配的不同會(huì)對(duì)臨界雨量產(chǎn)生較大影響。根據(jù)給出的滕家河流域臨界雨量預(yù)警指標(biāo)范圍，本文選取了1953—2015年8個(gè)場(chǎng)次降雨洪水?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)滕家河流域6 h臨界雨量指標(biāo)進(jìn)行了預(yù)警檢驗(yàn)，預(yù)警成功率為87.5%，如表3所示。

4" 結(jié)論

本文中開展基于不同降雨時(shí)程分配的山丘區(qū)小流域臨界雨量的研究，選取歷時(shí)實(shí)測(cè)降雨資料進(jìn)行

雨場(chǎng)劃分，確定雨峰靠前、 雨峰居中、 雨峰靠后3種模式雨型的典型場(chǎng)次降雨雨型，得出基于不同降雨量的各模式雨型的降雨序列，通過HEC-HMS與試算法綜合確定滕家河流域基于不同模式雨型的臨界雨量，分析不同降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量的影響，并得到以下結(jié)論：

1）通過對(duì)歷史降雨資料的分析提取，分別計(jì)算研究區(qū)基于雨峰靠前、 雨峰靠中、 雨峰靠后3種單峰模式降雨時(shí)程分配的臨界雨量，結(jié)果表明，基于不同降雨時(shí)程分配的臨界雨量值有所不同，與設(shè)計(jì)雨型相比，基于3種模式雨型分配的臨界雨量普遍大于設(shè)計(jì)雨型的，由大到小依次為雨峰靠前模式、 雨峰靠中模式、 雨峰靠后模式。不同降雨時(shí)程分配對(duì)雨量預(yù)警指標(biāo)的影響較大。

2）在降雨量相同的情況下， 基于雨峰靠前、 雨峰靠中、 雨峰靠后模式雨型的降雨時(shí)程分配與基于設(shè)計(jì)雨型降雨時(shí)程分配的臨界雨量相對(duì)偏差分別為0～32.00%、 0～20.00%、 -1.33%～14.40%， 設(shè)計(jì)雨型降雨時(shí)程分配與3種模式雨型降雨時(shí)程分配得出的臨界雨量有較大偏差。

3）通過對(duì)土壤含水狀況為一般、 較干、 濕潤(rùn)3種前期影響雨量下不同預(yù)警時(shí)段臨界雨量的計(jì)算分析，得到研究區(qū)各種情況下臨界雨量變化范圍及偏差程度，對(duì)滕家河流域?qū)崪y(cè)降雨進(jìn)行預(yù)警，成功率為87.5%，效果較好。鑒于降雨具有隨機(jī)性，偏差程度可以在一定程度內(nèi)可以表示降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量的影響程度，臨界雨量變化范圍以及偏差程度均可為山丘區(qū)小流域山洪預(yù)警提供參考，減少空?qǐng)?bào)或漏報(bào)，提高預(yù)警準(zhǔn)確率。

本文中結(jié)合水文水力學(xué)法與水文模型探究了降雨時(shí)程分配對(duì)臨界雨量的影響，由于獲取的暴雨資料有限，且臨界雨量的計(jì)算沒有考慮到降雨空間不均性，以及橋涵堵塞等其他特殊工況，因此臨界雨量的精度在未來(lái)還可以進(jìn)一步提高。

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（責(zé)任編輯：于海琴）