信阳市近30年短历时暴雨雨型特征研究_黄冬凌.pdf
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1、地球科学与环境工程河南科技Henan Science and Technology总第806期第12期2023年6月信阳市近30年短历时暴雨雨型特征研究黄冬凌1,2(1.信阳市茶叶气象重点实验室,河南信阳464000;2.信阳市气象局,河南信阳464000)摘要:【目的目的】研究信阳市近30年短历时暴雨雨型特征,为防灾减灾、服务地方提供技术支撑。【方法方法】运用信阳国家气象站 19912020 年逐分钟雨量资料,通过模糊识别法确定了 60 min、120 min和180 min历时暴雨雨型,并通过计算雨峰系数总结出雨峰分布规律。【结果结果】不同历时暴雨中雨型出现概率大,占比为33.6%36.5
2、%。在不同年代中,历时60 min和120 min暴雨雨型均以雨型为主,而180 min暴雨雨型在2000s以雨型I为主。信阳市短历时强降雨量较为集中,各历时暴雨雨峰均位于降雨过程1/2偏前位置。【结论结论】信阳市区短历时暴雨雨型的主要特征为“单峰型、速度快、强度高、尾巴长”,在工程设计中需重视单峰雨型雨峰前置引发的城市内涝风险。关键词:短历时暴雨;模糊识别法;信阳市;雨型特征中图分类号:P426.6文献标志码:A文章编号:1003-5168(2023)12-0106-04DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.12.021Research on Short-D
3、uration Rainstorm Pattern Characteristicsin Xinyang City in the Past 30 YearsHUANG Dongling1,2(1.Xinyang Key Laboratory of Tea Meteorology,Xinyang 464000,China;2.Xinyang Meteorological Burea,Xinyang 464000,China)Abstract:Purposes To study the characteristics of the short duration rainstorm rainfall
4、pattern in Xinyang City in the past 30 years and provide technical support for disaster prevention and mitigation and local service.Methods Based on the minute rainfall data of Xinyang National Meteorological Station from1991 to 2020,the rain patterns of 60 min,120 min and 180 min rainstorm are dete
5、rmined by fuzzy recognition method.In addition,the distribution rules of rain peaks are summarized by calculating the rainpeak coefficient.Findings The occurrence probability of moderate rain type in heavy rains withdifferent durations is high,accounting for 33.6%36.5%.In different years,the 60 min
6、and 120 mintorrential rain types were dominated by rain type,while the 180-min torrential rain types were dominated by rain type I in 2000s.The short duration strong rainfall in Xinyang City is concentrated,andthe rainstorm peaks are located in 1/2 of the rainfall process.Conclusions The main charac
7、teristics ofthe short duration rainstorm pattern in Xinyang urban area are single peak pattern,fast speed,high intensity and long tail.In engineering design,attention should be paid to the urban waterlogging riskcaused by the front of single peak pattern.Keywords:short-duration rainstorm;fuzzy ident
8、ification method;Xinyang City;rainfall pattern characteristics收稿日期:2023-03-23作者简介:黄冬凌(1995),女,硕士,工程师,研究方向:气象服务。第12期1070引言21世纪以来,受气候变化的影响,导致极端暴雨事件多发频发1。根据住建部针对20082010年全国范围内涝事故的调查结果显示,出现严重内涝事故的城市所占比例为62%,且有超过一百个城市出现内涝的次数为三次及以上2。由于城市排水防涝的技术标准不高,很多城市应对暴雨洪涝事件的防洪调蓄能力及应急处理能力严重欠缺3。信阳市地处河南省最南端,是中国长江流域和淮河流域的
9、分水岭。20102020年信阳因暴雨致灾16次,其中 2020年“719”特大暴雨造成的灾害仍历历在目。暴雨雨型分析是科学设计城市排水管网和防洪调蓄的基础,对山洪、滑坡等地质灾害的预报预警也十分重要4。信阳市暴雨内涝灾害频发,现有研究多集中于降水量或是针对某次具体暴雨过程的原因分析,对信阳市区多年来暴雨雨型特征的专门研究较少。本研究的目的就是通过信阳市区近30年(19912020年)的降雨观测资料,对信阳市区暴雨雨型进行分类并分析短历时暴雨雨型特征,有利于深入了解信阳市区暴雨演变规律,为防灾减灾、服务地方提供技术支撑,对短历时暴雨预警预报、重点区域气象灾害风险评估等工作具有重要意义。1资料与方
10、法1.1资料来源本研究采用信阳国家气象站19912020年逐分钟降雨观测资料,资料来源于河南省气象探测数据中心,均经过河南省气象探测数据中心数据质量控制和均一性检验。1.2雨型模糊识别法雨型模糊识别法具体计算方法为:将暴雨样本划分为n个时间段;具体计算每个时间段内降水量在总降水量中所占比例xi,获得n个时间段降水量比例的矩阵X;将每个暴雨样本获得的降水矩阵与7 种雨型模式矩阵进行比较,以相似度最高位原则确定每个暴雨样本属于的暴雨雨型5。7种暴雨雨型示意如图1所示。1.3降雨量阈值本研究短历时暴雨降水量的阈值判定选用高绍凤等6提出的计算方法判定暴雨的阈值r(t),具体计算方法见式(1)。r()t
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