DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 膀胱经走罐属于动态拔罐，循行于膀胱经第一、二侧线，起于大杼、附分，止于膀胱俞、胞肓 [ 1 ] ，调节局部气血的同时能刺激途经的所有脏腑背俞穴调节机体功能，具有开泄腠理、祛邪消痤、行气活血、泻火解毒、化斑消瘀、美容驻颜等功效 [ 2 ] 。走罐兼备拔罐及刮痧之功，可显著增加罐疗的刺激量、扩大治疗面积，促进机体快速排毒，使病邪随罐痧、罐斑而出 [ 3 ] 。钟蓝 [ 4 ] 通过临床试验已证实背部膀胱经走罐能显著提升红细胞免疫功能，从而增强抗感染、病毒及防病治病能力。 刺络拔罐是结合刺络放血与拔罐的独特疗法，《灵枢》曰：“苑陈而除之”，《素问》云：“凡治病必先去其血”，具有通经活血、清热利湿、消痈散结、祛瘀除邪之功 [ 5 ] 。现代机理研究证实膈俞穴具有活血化瘀、祛瘀化浊、养血生血的功效，能够在促进血液吸收、形成、转运、利用、代谢的同时，能增强免疫系统功能 [ 6 ] 。
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user: 2. 临床研究 “气在胸者，止于膺与背俞。气在腹者，止于背俞”说明背俞穴有调整五脏六腑的作用，取背部经气汇聚输注的共同通道即膀胱经走罐，膈俞为足太阳膀胱经穴，又是八会穴的血会，笔者临床治疗皮肤病运用膀胱经走罐配合双侧膈俞刺络放血，隔日治疗一次，疗效确切，列举痤疮、瘾疹、湿疹的临证验案如下： 2.1. 寻常型痤疮 张某，女，22岁，学生。2016年8月17日就诊于香山中医医院针灸科。自诉颜面部痤疮3年余。3年前进入大学就读后，常食肥甘厚腻，每每饮食不节后颜面油腻，面颊、额头、上背部常好发大小不等、凹凸不平的紫红色丘疹脓疱，两颊皮下可触及数个结节，基底直径1~3 cm不等，顶尖、根深、坚硬、挤按之痛甚，曾外用维A酸乳膏效果不显。月经不调2年，每次周期提前3至5天不等，量多，经期正常。查其舌质红、苔黄腻，脉滑数。诊断为面部寻常型痤疮，辨证为脾胃湿热，治以清热利湿、理气和中。予膀胱经第一、二侧线走罐，双侧膈俞穴用滚针叩刺放血留罐5分钟。经治3次后，面部丘疹颜色变浅，面部、背部丘疹逐渐变小，颜色变浅，脓疱逐渐吸收，皮下结节变小，新生丘疹减少。续治6次后既发丘疹、脓疱、结节消失，无新发丘疹。继续治疗7次，面部、背部皮肤恢复光泽，无新生丘疹，月经周期趋近至30天一行，经量正常，停止治疗。随访半年无复发。 按语：寻常型痤疮，俗称“青春痘”，中医又“肺风粉刺”，是一种以颜面、胸、背等处见丘疹顶端如刺状，可挤出白色碎米样粉汁为主的毛囊、皮脂腺的慢性炎症 [ 7 ] 。阳郁为发病的关键，《素问·生气通天论》云：“……俗曰粉刺，解表已。玄府谓汗空也。痤谓色赤瞋愤，内蕴血脓，形小而大如酸枣，或如按豆，此皆阳气内郁所为，待耎而攻之，大甚焫出之”。膀胱经走罐借助火焰的温热刺激，加之往返机械摩擦生热，协调各脏腑功能，双侧膈俞刺络放血以辟浊气、通经脉、调气血，促使疮消肿退。治疗期间，需嘱咐患者忌食辛辣、油腻、烟酒之品，注意皮肤清洁，保持心情愉快、大便通畅。 2.2. 瘾疹 王某，女，41岁，中学教师，2017年3月5日就诊于香山中医医院针灸科。全身瘙痒、风团一年，加重2周。一年前因受风后出现全身瘙痒、不规则形风团，每遇受风寒凉而加重，2周前风寒感冒后瘙痒加重，以躯干为主，背部出现形状不一的淡红色风团，忽隐忽现，坐卧不安、睡眠欠佳。患者体型偏瘦，查其舌质淡红，舌体胖大，苔薄白，脉沉细，中医证属瘾疹，辩证为肺脾气虚，风寒束表。沿足太阳膀胱经循经走罐，上至大杼，下至肾俞，往返操作至皮肤出现红紫、充血甚至瘀血为止，在双侧膈俞刺络放血留罐。经治1次后复诊，全身散在风团明显减少，瘙痒程度明显减弱，瘙痒间隔时间延长。如上连续治疗3次后风团全部消失，瘙痒症状全无。随访3个月未复发。 按语：瘾疹，又称“荨麻疹”、“风疹块”、“游风”等，是皮肤黏膜的暂时性血管通透性增加和水肿变态反应。其根本病机在于卫气虚不能固表，营卫不和、气血失常，皮肤出现瘙痒、风团等。取“治风先治血，血行风自灭”之义，刺血泻膈俞可祛风止痒、固表卫外 [ 8 ] ，背部膀胱经为诸阳之会，主一身之表，膀胱经走罐既可激发卫气外疏皮毛、祛除外邪，又能内通气血、调和营卫，且走罐取决于人体当时机能状态给予良性刺激反馈，当机体正气不足时可兴奋中枢神经，补益气血 [ 9 ] 。 2.3. 湿疹 林某，女，30岁，家庭主妇，2016年9月28日就诊于香山中医医院针灸科。主诉全身泛发湿疹瘙痒5月余。患者5月前顺产一子后皮肤开始泛发密集粟粒样小疱疹，基底潮红、渗液，广泛对称分布于躯干和双下肢，瘙痒难忍，搔抓后糜烂渗出，遇热和入夜加重，严重时夜不能寐。曾口服强的松，症情好转但停药后反复，平素喜食辛辣厚味。查体示全身散发红斑丘疹，布满抓痕，腰、少腹及双下肢皮损融合成片，部分糜烂渗出，舌尖红，舌苔黄腻，脉滑。诊断为湿疹急性发作，辩证为湿热中阻。予闪火拔罐法在膀胱经上进行往返走罐直至出现深红色罐痧、局部皮肤充血潮红，在双侧膈俞穴附近刺络放血，留罐10分钟。经治3次后，自诉全身小疱疹消退大半，皮肤瘙痒和脱屑较前明显减轻，间隔时间延长，睡眠质量较前改善，但腹部皮损无明显改善，有抓痕及色素沉着；续治8次后既发皮损完全消退、无新发，皮肤瘙痒消失，全身无抓痕及色素沉着，睡眠、情绪、胃纳均基本正常，无明显不适。随访半年未复发。 按语：本病属于中医“湿疮”、“浸淫疮”范畴，是以全身或局部皮肤红疹、剧烈瘙痒、糜烂为主的过敏性炎症性皮肤病，易复发和慢性化，多因禀赋不足、风湿热邪或血虚风燥、肌肤失养所致。病位在脾，风、湿、热三邪为标。《素问·三部九候论》曰：“血去则经隧通矣。”走罐使局部毛细血管充血甚至破裂，表皮瘀血溶血，刺激血流体液加速周流全身，改善皮肤呼吸，迅速疏通腑气、疏风清热、调和气血，又以巨阳 [ 10 ] 之膀胱经激发阳经之经气，健脾利湿，养血润燥；《循经》云膈俞可“治诸血症妄行” [ 11 ] ，据“邪之来路亦是邪之去路”以刺络放血，直达病所，清血分热，活血调营，提高机体免疫，减少复发。
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user: 3. 结语 皮肤病治疗首选走罐配合膈俞刺络放血每获良效，是由于皮部是皮肤病内外同治、扶正祛邪的关键，其位于十二经脉在皮肤的分区，火罐的热效应及膈俞放血后的活血养血，途径皮部-孙脉-络脉-经脉开泄腠理，沟通联络经络脏腑，调整气血阴阳平衡。 现代研究表明走罐包含不同的操作手法及补泻 [ 12 ] ，且走罐速度与吸罐力度可有机结合为轻吸慢移、重吸慢移、轻吸快移、重吸快移等 [ 13 ] ，今后临床可通过设置对照组以观察各组间的临床疗效及差异；单用膈俞穴的临床治疗及机制研究报道尚少，需要更多样本量、对照组以及诊治标准的统一来完善，从单穴角度深层次探求其效应与机理，为临床推广提供科学依据。
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user: 摘 要 乳痈是一种急性感染性疾病，主要表现为乳房局部红、肿、热、痛，以及畏寒发热、头身疼痛等全身症状，相当于西医的急性乳腺炎，最常见于妇女产后哺乳期间，即“外吹乳痈”。古今中医学者认为外吹乳痈的病因病机主要与乳汁蓄积、肝胃郁热、邪毒外侵、气血耗伤有关，西医研究其发病多因乳汁排出不畅、乳管内细菌感染。经过历代医家的归纳总结，本病的病因已基本明确，但发病相关因素的统计尚不完全。已知的危险因素为乳头破损和乳房外伤，保护因素为经常清洗乳头，其余相关因素尚不能取得共识，甚至在不同的试验中存在不同统计结果，值得临床医生进行细致深入的验证和探索，以有效的预防和减少“外吹乳痈”的发生。 关键词 :乳痈，哺乳期乳腺炎 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 乳痈，病名最早见于晋代皇甫谧《针灸甲乙经·卷十二·妇人杂病第十》，是一种急性感染性疾病，主要表现为乳房局部红、肿、热、痛，以及畏寒发热、头身疼痛等全身症状，相当于西医的急性乳腺炎。根据发病时间，明代《寿世保元·卷七·乳痈》中将其分为“内吹乳痈”和“外吹乳痈”，发生于妇人妊娠期的名曰内吹乳痈，发生于产后哺乳期的名曰外吹乳痛，后世清代学者进一步将既非哺乳期也非妊娠期发生的乳痈归为“不乳儿乳痈”，在《医宗金鉴·外科心法要诀·卷六·胸乳部》等文献中均有记载 [ 1 ] [ 2 ] 。临床上以外吹乳痈最为常见，约占95%，若不及时治疗或治疗不当可形成脓肿，从而影响哺乳。中医药对乳痈病的认识由来已久，现代医学亦融入了细菌学、解剖学、病理学的内容，现试整理近年来的相关文献，将本病病因病机的研究经验回顾如下。
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user: 2. 中医病因病机 2.1. 乳汁蓄积不出 女子因乳头发育不良、哺乳方法不当，排乳不畅，或因乳头皲裂破损，渗液痂盖闭塞乳窍，或因乳房受压碰撞，乳络损伤，或因乳多而饮少，泄不及时，均可致乳汁蓄积，乳络阻滞，不通则痛，积乳郁而化热，症见肿胀色红，热盛肉腐而成脓，甚则溃破 [ 3 ] 。古籍中有《肘后备急方》论述“乳汁不得泄，内结名妒乳，乃急于痈”，《太平圣惠方》有云“妇人乳汁不出，内结肿，名乳毒”，《疡科心得集》记录“乳本血化，不能漏泄，遂结实肿”，《圣济总录》记载“新产之人，乳脉正行，若不自乳儿，乳汁蓄结，气血蕴积，即为乳痈” [ 4 ] ，《诸病源候论·妬乳候》认为“新产后，儿未能饮之，及饮不泄，或断儿乳，捻其乳汁不尽，皆令乳汁蓄积，与气血相搏”，故而成痈 [ 5 ] ，均指出乳汁不出是引起乳痈的重要病因 [ 6 ] 。 2.2. 肝胃郁热内蕴 中医认为，女子乳房司于足阳明胃经，乳头由足厥阴肝经所属，《丹溪心法·痈疽》中记载乳痈病机“乳子之母，不知调养，怒忿所逆，郁闷所遏，厚味所酿，以致厥阴之气不行，故窍不得通，而汁不得出，阳明之血沸腾，故热盛而化脓” [ 4 ] [ 7 ] ，《外科正宗》亦指出“又有忧郁伤肝，肝气滞而结肿，……厚味饮食，暴怒肝火妄动结肿” [ 8 ] ，《医学入口》中论及“乳房结核，乃饮食厚味，忿怒忧郁，以致胃火上蒸乳房，汁化为浊脓，肝经气滞，乳头窍塞不通，致令结核不散，痛不可忍” [ 9 ] 。产妇情志不调，肝气郁结，失于疏泄，气血闭阻，聚而致痛，久而化热；或饮食不节，恣食膏粱厚味，胃火炽盛，壅滞经络，上蒸乳房，化热成痈；或郁、热相互搏结于乳络，泌乳失常，乳窍不畅，蓄乳内结，遂成本病 [ 10 ] [ 11 ] 。 2.3. 风热邪毒外侵 《诸病源候论》中记载“热食汗出，露乳伤风，喜发乳肿，名吹乳，因喜作痈” [ 12 ] ，《外科全生集》提出“妇人被儿鼻风吹入乳房，以致闭结” [ 1 ] ，女子产后体虚，腠理疏松，或汗出受风，或哺乳时外感风邪，郁闭乳络，化热成痈。 《疡科心得集》中有云“夫乳痈之生也，有因乳儿之时，偶尔贪睡，儿之口气吹之，使乳内之气闭塞不通，以致作痛，因循失治而成者；有因所乳之子，膈有滞痰，口气热，贪乳而睡，热气吹入乳房，凝滞不散，乳汁不通，以致结核化脓而成者” [ 13 ] 。婴儿含母亲乳头入睡，口中痰热之气由乳头进入乳房，此时若恰有乳头皲裂，外邪则更易由损伤之处侵入乳络，导致乳络闭塞，乳出不畅，邪热蕴蒸，日久而成痈，甚则化脓。 2.4. 产后气血耗伤 女子孕期聚血养胎，全身气血相对不足，产时用力耗气，加之分娩时出血，造成气血亏损，且乳房乃多气多血之府，产后气血化生为乳汁，故此时母体多为气血不足，易受外邪侵袭 [ 14 ] 。《诸病源候论·乳痈候》指出：“劳伤气血，其脉虚，腠理虚，寒客于经络，寒搏于血，则血涩不通……故结聚成痈” [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] 。楼丽华教授 [ 6 ] 亦提出，乳痈辨证当属“表阳里阴证”，发病时虽然出现局部红肿热痛，全身发热等一派热象，但其乃病之标，其本仍在于产后体虚，阳虚在里。
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user: 3. 西医发病机制 3.1. 乳汁淤积 急性乳腺炎初期常表现为炎症反应，并不一定是真正的炎症，而是由于乳汁排泄不通畅，乳导管内压力增高，管壁变薄，通过机械性压力将乳汁及其分解产物渗透到乳房间质中，体表可出现疼痛、皮肤温度升高等症状。导致乳汁淤积的原因主要有六种：①乳头的异常：乳头过小、扁平或内陷，不利于婴儿吸吮，不能将乳房内乳汁全部吸出；②输乳管阻塞：因先天乳管细窄或扭曲、外伤、乳房受到过度压迫，乳汁沉积，输乳管部分阻塞而致乳汁排出不畅；③乳汁稠浓：初产妇在哺乳期间过食滋腻肥厚食物，乳汁稠厚，致使乳汁排出不通畅，乳络堵塞；④乳汁过多：乳汁分泌过多，婴儿不能完全食用，乳汁仍有盈余，蓄存于乳腺内；⑤哺乳不当：产妇经验不足，或喂养方式不正确，婴儿未能吸尽乳汁，积滞在乳管中 [ 16 ] ；⑥乳头痉挛：个别产妇可能因外界温度降低或内分泌系统失衡导致大导管内平滑肌痉挛，从而出现乳头阵发性、痉挛性疼痛 [ 17 ] [ 18 ] 。 3.2. 细菌感染 急性乳腺炎是指乳腺导管内及四周结缔组织的炎症，致病菌以金黄色葡萄球菌最为常见，其次为链球菌、表皮葡萄球菌 [ 19 ] 。人体内环境固有菌群存在，但由于哺乳而使乳腺的相对封闭的内环境开放，就会容易造成炎症的发生，而通常淤积的乳汁是细菌生长繁殖的理想培养基，为病情的发展提供了条件。致病菌感染途径有三种：①婴儿接触：婴儿含乳头而睡或婴儿患有口腔炎接触乳头，细菌由乳孔侵入乳腺管；②乳头损伤：产妇乳头娇嫩，婴儿用力吸晚或吸奶器使用不当易导致乳头受损而皲裂，致病菌直接由表面的破损处逆行进入乳腺导管内部，引起炎症反应 [ 20 ] ；③自身感染：产妇身体其他部位的感染性疾病的细菌经体循环到达乳房部，若遇乳汁潴留或产妇抵抗力降低时使得细菌容易在局部大量繁殖。此外，有的母亲在喂养过程中还可能出现特应性湿疹或接触性皮炎，以及单纯疱疹病毒感染引起的持续性疼痛，亦影响哺乳，引发本病 [ 17 ] 。
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user: 5. 结论 世界卫生组织(WHO)与联合国儿童基金会(U-NICEF)提倡出生6个月内的婴儿的最佳哺乳方式为母乳哺乳，并建议坚持哺乳到24个月以上，然而，在产妇哺乳期间，乳痈的发病会耽误婴儿的最佳哺乳时间，甚至中断或终止哺乳 [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] 。经调查，国内约3%~40%不等、国外约17%~33%的产妇在哺乳过程中遭受了本病的困扰，此数据均有可能被低估，原因主要有：①患者症状较轻，未进一步就诊；②患者未至正规医院就诊，未被纳入统计；③研究设计未将轻症患者纳入统计；④问卷内容涉及个人隐私，患者未如实作答。而患病一次的女性，再次罹患的概率将增加3倍，乳腺炎病情严重者或反复不愈成为产妇提前终止哺乳的主要原因 [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 42 ] 。 中医学对于外吹乳痈病因病机的研究源远流长，古今医家归结妇人乳房居胸前左右，属肝、肾二经循行部位，受脏腑气血的濡养，分娩后乳房聚周身气血及水谷精微，化生乳汁，经肝气疏布，调节其盈虚，哺育婴儿，一旦脏腑功能失常，或乳汁输泄失司，或邪毒入里，瘀而化热，发为痈肿。然而产妇个体的中医体质与本病发生的关联性，目前已知的研究结果的临床试验仍然较少，研究结论仅为一家之言。 西医学研究已明确乳汁蓄积和细菌感染是哺乳期急性乳腺炎发病的二个主要原因，痉挛、皮炎、湿疹、疱疹等引发疾病的病例相对较少。然而，疼痛是病人最能主观感受到的症状，乳头、乳房为人体敏感部位，哺乳期出现的疼痛可使产妇恐惧哺乳，导致乳汁不能排空，加重淤积，为细菌的大量生长繁殖创造有利条件，最终导致炎症发生。 然而在对本病发病的相关因素调查中，国内外学者的结论却缺乏统一性，甚至有相悖之处，造成这一多样性的结果的原因和可能性，研究者在文献中亦有提及，笔者总结有以下四点：①部分试验为回顾性研究，资料的有限性和不完整性，以及患者在已确诊病情后答案的倾向性，都有可能导致统计结果的偏倚；②问卷涉及项目较多，随访周期长，患者对调研和随访的完成程度较差，不利于资料的收集；③部分试验样本量较少，调查结果可能产生偏差，或试验涉及分析的因素较片面，导致结论不全面；④国内此类临床试验相对较少，而国外试验的研究对象存在地域、文化差异，结果未必完全适用于国内患者。 2015年10月起，国家全面放开二胎政策，有关专家预测2016~2020年将迎来一个生育高峰期，预计2017年达到人口增量高峰583.2万人，年均出生率约为15.0‰ [ 43 ] [ 44 ] ，出生率的骤然上升，势必引发乳痈的患病率随之攀升，如何在前人的研究基础上作进一步的验证和完善，指导哺乳期女性在日常生活和哺乳行为中有效的预防和减少乳痈的发生率，值得广大临床医生进行细致深入的探索。
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user: 资助信息 中西医结合分期辨证治疗三阴性乳腺癌的临床研究，项目编号：16CR2028B。
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user: 摘 要 定量降雨预报精度评定在国际上仍是一项亟待深入的研究工作，至今没有一个客观的统计指标或检验方法能单独地全面描述降水预报的可靠性。为给水文气象耦合洪水预报提供更多的参考信息，在现有降水预报检验方法的基础上，借鉴洪水预报中的精度评定方法，建立了一套检验评估降水预报精度的完整指标体系。选取清江流域为应用示范，采用建立的指标体系比较分析四种气象模式的降雨预报水平，结果表明，人工预报和ECMWF模式的降雨预报效果最好，其次为日本模式，WRF模式则相对较差。 关键词 :降雨预报，预报精度，评定指标 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目前针对降水预报，可参考的成熟数值预报模式众多，如欧洲中心模式(ECMWF)、日本模式、德国模式、T639模式、WRF模式等，同时各类气象业务部门在参考各种数值降水预报模式产品的基础上，利用地面高空实况观测资料，以天气学方法为主，结合预报员经验制作并发布降水预报。面对如此众多的降水预报产品，究竟哪种最适合特定流域？如何在众多产品中选取较好的结果用于耦合水文模型制作水情预报？可见，对降水预报产品的合理选取与释用，已成为摆在预报员面前亟待解决的问题。为了客观评估各产品的定量降水预报能力，必须有一整套降水预报的检验评估体系方法。 降雨预报精度评定在国际上仍是一项亟待深入的研究工作，至今为止没有一个客观的统计指标或检验方法能单独地全面描述降水预报的可靠性。目前，在我国应用比较广泛的主要是中国气象局制定的《重要天气预报质量评定办法》 [ 1 ] [ 2 ] ，其对各种降水预报产品的预报正确率、空报率和漏报率进行检验，但对定量预报误差进行检验的则相对较少。近些年，国内气象学者利用预报平均偏差率、平均误差等特征量在评估降水预报定量误差方面做了较多工作 [ 3 ] [ 4 ] ，但无成套的完整指标体系。随着水文气象耦合预报模式研究的广泛深入，水文学者在进行耦合预报模式应用时也对降雨预报的结果进行了一定的评价分析尝试 [ 5 ] ，但相关评定大多还只是定性的描述，缺乏统一的标准来衡量。 本文借鉴洪水预报中的一些精度评定指标，并结合现有的降水预报检验方法，综合提出一套检验评估降水预报水平的较完备的指标体系，其在一定程度上反映降雨预报用于洪水预报的可行性，为开展基于水文气象耦合模式的洪水预报提供更多的参考信息。选取日本、ECMWF、WRF模式和人工综合预报(为便于论述，以下暂称为人工综合模式)四种定量降水预报产品，利用推荐的评价指标体系，对清江流域现有的定量降雨预报能力进行评估试验。
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user: 2. 降雨预报模式 本研究分析的降雨预报产品包括日本模式、ECMWF模式、WRF模式和人工模式等4种来源，其中：日本模式、ECMWF模式、WRF模式均属于数值天气预报方法，指在一定的初始场和边界条件下，近似求解支配大气运动的流体动力学和热力学方程组来预报未来的大气环流形势和天气要素 [ 6 ] ，该是方法是提高气象预测水平最具潜力的方法；人工综合模式属于天气学预报，其是以天气图、卫星云图等资料为主，参考数值模式产品，应用天气学原理的一种经验预报方法，该方法较大程度上取决于预报员的主观经验，不同的预报员做出的降水量预报可能有很大的差异，其仍是国内短期降水预报业务中的主流方法。定量降雨预报模式比较，如表1所示。 2.1. 日本数值预报模式 本研究中日本模式指日本气象厅发布的全球数值模式降水预报产品，该模式采用静力平衡动力框架，谱T213L40网格设计，垂直分40层，水平分辨率约1.25˚ × 1.25˚，半隐式时间积分方案，预报时效为7天，降水预报的时间尺度为6 h。 2.2. ECMWF数值预报模式 本研究中ECMWF模式指欧洲中期天气预报中心发布的全球数值模式细网格降水预报产品，该模式采用静力平衡动力框架，垂直分辨率137层，最高0.01 hpa，最低10米，水平分辨率约0.125˚ × 0.125˚，网格距平均约9公里，靠近赤道和极地的略小，预报时效为10天，降水预报的时间尺度为72 h内3 h，72~240 h为6 h。 2.3. WRF数值预报模式 WRF模式(Weather Research and Forecasting model)是由美国国家大气研究中心(NCAR)、美国国家大气海洋局、美国国家环境预报中心(NCEP)和俄克拉荷马大学暴雨分析预报中心等多单位联合发展起来的新一代非静力平衡、高分辨率、科研和业务预报统一的中尺度预报和资料同化模式。WRF模式为完全可压缩以及非静力模式，长江委水文局水文情报预报中心构建面向长江流域的WRF模式采用四层网格嵌套，水平格距分别为81 km、27 km、9 km、3 km，水平方向采用Arakawa C网格点(重点考虑1~10 km)，垂直分28层，采用地形跟随质量坐标，时间积分采用四阶Runge-Kutta算法，预报时效为7天，降水预报的时间尺度为3 h。 2.4. 人工综合模式 本研究中收集的人工模式产品主要来自长江委水文局水文情报预报中心为面向水情预报需求而制作发布的面雨量人工预报产品；该产品是为在参考多种数值模式预报数据基础上，综合地面、高空观测、气象卫星和天气雷达等多源信息，应用天气学方法，结合当地气候和局部地形等特点，通过气象预报员的经验综合分析制作而成，其产品为针对特定流域未来三天的短期面雨量日降雨预报数值，依据每日08时所获取的最新气象资料综合分析制作完成。
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user: 3. 定量降雨预报的评定方法和指标 本文采用分类评定的方法，将相关评定指标按综合评定、分级评定、中雨以上量级评定和过程降雨评定几类进行区别划分。其中：选取相关系数和确定性系数指标从总体上对各降雨预报产品进行综合分析；以气象部门的准确率、空报率和漏报率为指标，统计分析不同实况降雨量级下各产品的预报水平；针对中雨以上量级降雨是洪水预报中所关注的重点事实，采用平均偏大偏小误差、保证率误差等指标评估各产品在较大降雨情况下的定量预报误差和不同保证率下误差水平；最后考虑强降雨过程对洪水预报的重要影响，提出需针对重要强降雨过程，以过程降雨总量、雨量时程分布等比较指标对各预报产品进行分析检验。 对以上所用到的面雨量等级按《江河流域面雨量等级》 [ 7 ] 中的降雨等级划分标准进行分级，见表2。 3.1. 相关系数 引入相关系数来衡量实测雨量和预报雨量两个变量线性相关的密切程度，相关系数越接近1，说明两者的密切程度越高，一定程度反映预报值越准确，相关系数 r 的计算公式如下： Table 1 Comparison of different rainfall forecast model 模式名称 方法描述 优势 缺点或不足 日本数值预报模式 静力平衡动力框架，谱T213L40网格设计，垂直40层，水平分辨率约1.25˚ × 1.25˚，半隐式时间积分，预报时效7天 · 基于流体力学和热力学方程求解的客观、定量预报； · 时空分辨率可拓展和提高； · 模式的参数化方案可不断优化、改进 · WRF中尺度模式可实现单向嵌套、多向嵌套和移动嵌套，时空分辨率可实现更精细化。 基于全球尺度设计，对局地气候和地形等考虑不足。 ECMWF数值预报模式 静力平衡动力框架，垂直分辨率137层，水平分辨率约0.125˚ × 0.125˚，网格距平均约9公里，预报时效10天 WRF数值预报模式 非静力模式，四层网格嵌套，水平格距分别为81 km、 27 km、9 km、3 km，水平采用Arakawa C网格点， 垂直分28层，采用地形跟随质量坐标，四阶 Runge-Kutta算法时间积分，预报时效7天 需要较精确的边界场输 入，预报结果受各种不 同物理过程参数化方案 和大尺度强迫的影响。 人工综合模式 地面与高空观测数据、卫星云图和天气雷达等多源数据综合分析；耦合天气学原理和预报员经验的半理论半经验方法；多种数值模式预报成果的集合释用；预报时效3天 · 考虑了区域气候和地形因素及数值模式的经验校正； · 对不同尺度天气影响系统演变过程认识较深入。 空间分辨率低；受不同 预报员的主观经验 判断影响较大。 表1 定量降雨预报模式比较 Table 2 Grade of rainfal 等级 值域(mm) 等级 值域(mm) 等级 值域(mm) 无雨 <0.1 小雨 0.1~5.9 中雨 6~14.9 大雨 15~29.9 暴雨 30~59.9 大暴雨 60~149.9 特大暴雨 >150.0 表2. 面降雨等级表 r = ∑ ( p o ， i − p ¯ o ， i ) ( p f ， i − p ¯ f ， i ) ∑ ( p o ， i − p ¯ o ， i ) 2 ( p f ， i − p ¯ f ， i ) 2 (1) 式中： P o ， i 和 P f ， i 分别为实测降雨量和预报降雨量， P ¯ o ， i 和 P ¯ f ， i 分别为实测平均降雨量和预报平均降雨量。 3.2. 确定性系数 在水文预报方案评定中常用确定性系数 [ 8 ] 来评定其有效性，借用其概念可评定降水预报的有效性，确定性系数DC的计算公式如下： D C = ( 1 − ∑ i ( p o ， i − p f ， i ) 2 ∑ i ( p o ， i − p ¯ o ， i ) 2 ) × 100 % (2) 3.3. 准确率、漏报率、空报率检验 依据划分的降雨等级表，选用统计学的方法分析不同等级降雨预报的正确率 η 、漏报率 β 和空报率 σ ，计算公式分别为： η = ( n / m ) × 100 % ;   β = ( μ / m ) × 100 % ;   σ = 100 − ( β + η ) (3) 式中：m为发布预报次数；n为实际值落于预报等级区域内的次数； μ 是发布预报中漏报(实际降雨大于降水等级域值上限)的次数。 3.4. 偏大、偏小误差 为了定量描述降雨预报值相对实况值的偏大、偏小程度，同时考虑强降雨的重要性，将中雨等级以上降雨进行统计，引入偏大率 P b 、平均偏大误差 W b 、偏小率 P s 、平均偏小误差 W s 等客观指标，各指标计算公式如下： P b = N b N × 100 % ， W b = ∑ i N b ( p f ， i − p o ， i ) p o ， i × 100 % N b P s = N s N × 100 % ， W s = ∑ i N s ( p f ， i − p o ， i ) p o ， i × 100 % N s (4) 式中： N b 、 N s 分别为预报偏大、预报偏小的样本数目； N 为样本总数。 3.5. 误差保证率曲线 将降雨预报误差系列按从大到小排序，借鉴设计洪水中经验频率的计算方法，计算各误差的保证率 P g (计算公式如下)，表征某一误差水平得到保证的程度，以达到客观评价定量降雨预报误差水平的目的。一般而言，80%的保证率反映预报误差的总体情况，95%以上的保证率误差反映预报误差的极端情况。 P g = 1 − n N + 1 × 100 % ， n = 1 ， 2 ， ⋯ ， N (5) 式中：n为某一误差量级对应的排序号，N为样本系列总数。 3.6. 强降雨过程检验 次洪过程是洪水预报的重点关注对象，其洪峰和次洪水量的量级与过程降雨密切相关，因此，选取强降雨过程，对过程预报降雨总量、降雨量在过程中的时程分布进行客观检验具有重要现实价值。强降雨过程预报的检验指标或评价宜采用过程总降雨量绝对误差、相对误差、降雨时程分布比照图等。
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user: 5. 结语 本文借鉴洪水预报中的精度评定方法，并结合现有的降水预报检验方法，综合提出一套能在一定程度上侧重反映降雨预报信息是否适用于洪水预报的评估指标体系。另外，针对近几年清江流域现有的四种模式(日本、ECMWF、WRF、人工综合)下的降水预报产品，采用所提出的评估指标体系对各模式的降雨预报精度及误差水平分析进行了实例分析检验，分析认为人工综合模式和ECMWF模式在中雨以上量级预报正确率、保证率误差、强降雨过程预报等方面体现了较好的优势，降雨预报效果最好，其次为日本模式，WRF模式则相对较差。总体而言，从水文气象耦合角度出发，该评估指标体系具有较好的应用价值，能侧重反映定量降水预报效果，以及对洪水预报的影响程度。
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user: 摘 要 本文利用数理统计方法，根据洪峰、洪量遭遇的时间、量级统计特征，分析2016年长江干支流洪水实况的遭遇情况。同时考虑梯级水库群调节作用，还原了长江流域干支流控制站的水位、流量过程，分析比较还原后的天然长江洪水遭遇情况。结果表明2016年长江流域主要为中下游洪水遭遇，长江流域梯级水库群的联合调洪对于减轻长江流域洪水遭遇起到了积极作用。 关键词 :2016年，长江，洪水遭遇，洪水还原 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 1.1. 2016年长江暴雨洪水特征 2016年汛期，长江流域梅雨期长、梅雨量大，降雨集中、雨带稳定，暴雨强度大、暴雨极值多。3~6月，流域降雨量较常年偏多1成，其中汉江、长下干偏多4~5成，乌江偏多3成，嘉陵江、长上干偏多2成，长中干、鄱阳湖偏多1成左右，金沙江、岷沱江、洞庭湖基本正常。 长江中下游地区发生区域型大洪水，部分支流发生特大洪水。6月下旬，长江下游水阳江、西河等支流率先出现超警洪水，洪水迅速汇入长江，并与涨潮期潮流遭遇。6月30日~7月6日为入汛以来最强一次暴雨过程，强降雨自长江上游开始，在长江中下游长时间维持，导致长江中下游水位持续上涨。干流城陵矶以下江段和洞庭湖、鄱阳湖湖区主要站水位列有水文记录以来的第5、6位；清江、资水、鄂东北诸支流、巢湖水系和梁子湖等发生特大洪水，修水、饶河、水阳江等发生大洪水。本次洪水呈现出中下游干流水位高、高水持续时间长，河湖超警站点多、超警时间长，多条支流发生特大洪水，城市内涝渍水严重等主要特征。 2016年汛期最强的一次降雨过程与1996年7月降雨较为相似，但分析2016年长江中下游干流主要站螺山、汉口、大通不同时段(7 d， 15 d， 30 d)洪量地区组成，与1996年洪水相比明显不同。同1996年洪水相比，2016年螺山站和汉口站各时段洪量略偏小，大通站最大7 d、最大15 d洪量略偏大，最大30 d洪量略偏小。以螺山站最大7 d洪量为例，2016年的长江上游、清江、湖区来水占比分别为59%、2.6%和4.5%，明显大于1996年，而洞庭湖“四水”占比为34.1%，小于1996年。以汉口站最大7 d洪量为例，2016年螺山来水占比为90.7%，清江来水占比大于1996年，而洞庭湖水系来水占比显著小于1996年。以大通站最大7 d洪量为例，2016年的鄱阳湖水系来水、汉口–大通区间来水占比分别为12.4%和20.8%，而汉口来水占比为66.7%。鄱阳湖水系来水汉口–湖口区间、湖口–大通区间明显大于1996年，汉口来水占比显著小于1996年。 1.2. 遭遇分析方法及洪水传播时间 洪水遭遇可以分为洪峰遭遇和过程遭遇两种情况。洪峰遭遇一般是指若干洪源控制站的洪峰在同日出现；过程遭遇指洪水过程重叠时间在一半以上 [ 1 ] 。在分析过程中，若两个河段的洪水传播至同一控制断面的洪峰(Q m ，用最大日平均流量代替)同日出现，即为洪峰遭遇；若最大7 d过程(W 7d )或最大15 d过程(W 15d )超过1/2时间重叠，即为洪水过程遭遇 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。 根据长江干支流控制站的地理位置，本文采用《长江流域洪水预报方案汇编》中控制站点间的洪水传播时间成果见表1。 本文利用数理统计方法，根据洪峰、洪量遭遇的时间统计特征，分析2016年长江干支流洪水的遭遇情况。同时考虑梯级水库群调节作用，分析比较还原前、后的洪水遭遇情况。 Table 1 The flood propagation time among station 站点 汇合站点 洪水传播时间(h) 洪水传播时间(d) 屏山 宜昌 73 3.0 高场 70 2.9 北碚 42 1.8 武隆 48 2.0 寸滩 36 1.5 宜昌 城陵矶 54 2.3 螺山 汉口 24 1.0 宜昌 汉口 81 3.4 汉口 湖口 34 1.4 表1. 各站点间洪水传播时间
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user: 3. 2016年天然洪水遭遇分析 3.1. 洪水还原方法 2016年7月洪水期间，以三峡为核心的梯级水库群发挥了巨大的防洪作用。本次以水量平衡为理论基础，根据水库的坝上水位、出库流量和水位库容曲线开展洪水还原计算，还原计算的时段视各处的洪水过程特性和基础资料条件，选择3 h、6 h或1 d。还原时间自梯级水库群开始消落起，为2016年4月1日~7月31日。依据我局建立的长江中下游一维水流数学模型，还原中下游干流控制站的水位、流量过程。洪水演算的方法主要采用在水情预报和水文分析计算中广泛应用的长办汇流曲线、马斯京根法。 综合考虑长江流域的水库类型、坝址控制面积、调节库容大小等因素及2016年实际调度情况，本次还原时考虑的水库共36座，其中长江上游21座、清江3座、洞庭湖水系4座、鄱阳湖水系3座、汉江5座。本次还原对象为长江干流上的宜昌、沙市、莲花塘、螺山、汉口、九江、大通等站及支流上金沙江的向家坝、岷江的高场、嘉陵江的北碚、乌江的武隆、清江的高坝洲、汉江的皇庄、洞庭水系资水桃江、沅江桃源、澧水石门、鄱阳湖水系赣江外洲、抚河李家渡、修水虬津站等主要水文站。 3.2. 长江中下游还原洪水遭遇分析 根据还原后的长江干支流洪水过程，推求长江干流螺山、汉口、大通站三个沿程控制站的2016年总入流洪水过程，统计三站的不同时段洪量特征值，还原计算后得到的螺山、汉口、大通三大站不同洪量重现期在5~10年之间。由于长江上游干支流洪水未发生遭遇，本次仅重点分析还原后天然情况下，实测洪水发生遭遇的长江中游干支流洪水和洞庭湖及鄱阳湖水系的洪水遭遇情况。 3.2.1. 长江中游干支流洪水分析 根据汉口站还原结果，2016年7月最大洪峰发生在2016年7月8日，汉口站实测洪峰61，300 m 3 /s，考虑长江上游梯级水库群还原后的螺山最大洪峰流量为56，900 m 3 /s，相差4400 m 3 /s。实测洪水较还原洪水的最大3 d洪量减少11.5亿m 3 ，最大7 d洪量减少25.2亿m 3 ，最大15 d、30 d洪量分别减少57.1亿m 3 和137.0亿m 3 。 如图4所示，从还原后的汉口站洪水过程和鄂东北支流控制站洪水过程可以分析得到，若无汉口以上梯级水库蓄水调控，除15 d洪量遭遇外，府澴河、滠水、倒水河、举水、巴河、浠水最大7 d洪水过程均将与长江干流汉口发生遭遇，长江中游鄂东北地区洪水遭遇情况将更为恶劣。经过洪水还原计算后，莲花塘至大通河段水位超警戒时间为26~28天，莲花塘和螺山站分别出现9天和3天超保证水位情况。还原后莲花塘、九江站超警戒水位时间最长，为28天，莲花塘站超警戒水位最高达2.54 m。 3.2.2. 洞庭湖水系还原洪水分析 桃江站洪水还原主要考虑上游柘溪水库调节的影响，还原前后桃江站最大洪峰变化较大，还原后最大洪峰流量为17，300 m 3 /s，实测洪峰比还原洪峰小8280 m 3 /s，占还原洪峰的近一半，还原前后最大3 d洪量相差13.5亿m 3 。柘溪水库对2016年7月洪水的拦蓄作用明显。 沅江流域已建大型水利工程较多，其中五强溪水电站库容较大，调节能力强，对桃源站洪水过程影响较大，还原前后桃源站最大洪峰变化较大，还原后最大洪峰流量为17，700 m 3 /s，实测洪峰比还原洪峰小5300 m 3 /s，占还原洪峰的近30%，还原前后最大3 d洪量相差9.0亿m 3 。 澧水干流石门站的流量还原考虑江垭和皂市两座水库，还原前后石门最大洪峰变化较小，还原后最大洪峰流量为8190 m 3 /s，实测洪峰比还原洪峰小230 m 3 /s，实测洪水与还原洪水的最大7 d洪量相当；而由于皂市水库的拦蓄，还原后第二大洪峰流量为7750 m 3 /s，相应的实测值比还原前小2910 m 3 /s。 澧水、沅江、资水控制站实测洪水还原后天然洪水过程如图5所示，得到的沅江和资水洪峰、3 d、7 d、15 d洪水过程全面遭遇。 3.2.3. 鄱阳湖水系还原洪水分析 赣江外洲水文站上游建成运行的万安水库具有较大的调蓄能力，根据还原结果可以看出，万安水库调节作用较明显，还原前后流量最大变化值为1990 m 3 /s。比较还原前、后的外洲站流量过程，最大日平均流量减小值 图4. 还原后的鄂东北支流控制站洪水过程 图5. 洞庭四水洪水过程 为1100 m 3 /s，占比为8.9%，实测洪水较还原洪水的最大7d洪量减小6.0亿m 3 ，占比为10.4%，由此可见赣江梯级水库对拦蓄洪量发挥了积极作用。 抚河李家渡水文站还原主要考虑廖坊水库，还原前后流量最大变化值为594 m 3 /s。比较还原前、后的李家渡站流量过程，最大日平均流量减小值为520 m 3 /s，占比为7.7%，实测洪水较还原洪水的最大7d洪量减小0.2亿m 3 ，占比为0.9%，由此可见抚河梯级水库对拦蓄洪量发挥了积极作用。 修水虬津水文站还原主要考虑柘林水库，还原前后流量最大变化值为3990 m 3 /s，最大日平均流量减小值为2360 m 3 /s，占比为47.9%，实测洪水较还原洪水的最大7 d洪量减小4.4亿m 3 ，占比为30.9%，由此可见柘林水库对拦蓄洪量发挥了显著的积极作用。 将鄱阳湖水系主要控制站洪水过程还原后，2016年汛期鄱阳湖五河未发生明显遭遇，仅修水洪水量级有明显变化。
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user: 4. 结论 本文利用水文数理统计方法，根据洪峰、洪量遭遇的时间统计特征，分析了2016年长江干支流洪水的遭遇情况。同时考虑梯级水库群调节作用，分析比较了还原前、后的洪水遭遇情况。 根据2016年实况洪水遭遇分析，2016年汛期5~6月份长江上游干支流洪水为中小量级，未发生明显洪水遭遇。受强降雨影响，洞庭湖水系资水、沅江、澧水，长江中游干流附近地区、清江、鄂东北诸支流，鄱阳湖水系修水及长江下游水阳江、滁河等支流均发生较大洪水，导致长江中游、下游干流区间来水快速增加，中游洪水与下游洪水严重遭遇，具体为清江与汉江、洞庭湖沅江和资水、长江干流与鄂东北支流、长江下游主要支流(青弋江、水阳江、巢湖水系等)发生遭遇。 还原后的天然洪水遭遇分析结果表明，若无梯级水库蓄水调控，长江中游鄂东北地区洪水遭遇情况将更为恶劣，沅江和资水洪水过程将全面遭遇。对比分析结果反映了长江流域梯级水库群的联合调洪对于减轻长江流域洪水遭遇的积极作用。 建议在已经实施的长江上游21座水库群联合调度基础上，纳入其他防洪库容较大的水库，逐步实现全流域大型水库的统一调度，进一步降低长江流域防洪风险。
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user: 摘 要 在山洪灾害预警防治中，山丘区小流域设计洪水是其中重要环节。目前大多数山丘区溪河缺乏实测流量资料，因而根据雨量资料是推求山丘区小流域设计洪水的重要途径，同时降雨量也是山洪灾害预警防治的重要指标。本文归纳总结了山洪灾害防治中小流域设计洪水的主要计算方法，并对山洪灾害预警防治中设计洪水计算的相关问题进行了探讨和实例分析，为山洪灾害防治中小流域设计洪水提供了借鉴。 关键词 :水文，山洪灾害，小流域，设计洪水 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 我国是一个多山的国家，山丘区面积约占全国陆地面积的三分之二，远高于世界平均水平，约70%的河流因受降雨、地形及人类活动影响，经常发生山洪灾害。在山洪灾害预警防治中，会遇到山丘区小流域暴雨洪水问题，需要推算洪峰流量、洪水总量和洪水过程线。山丘区小流域一般指集水面积不超过1000 km 2 的小河流，其设计洪水是山洪灾害预警、治理、水利、交通、城镇和工矿企业防洪等工程中广泛遇到的问题。 近几十年来不少山丘区小流域陆续兴建了大量的水利工程及水土保持工程，使河流流量资料系列的一致性遭到不同程度的破坏，还原计算比较困难。根据降雨特征值和设计值进行地区综合或作短距离移用和内插，限制条件比流量资料要少。目前绝大部分山丘区溪河缺乏实测流量资料，而山洪灾害预警防治，需分析河流设计洪水，从而根据雨量资料是推求山丘区小流域设计洪水的重要途径，同时降雨量也是山洪灾害预警防治的重要指标。 山丘区小流域暴雨洪水计算，是在深入分析山洪灾害防治区暴雨特性、小流域特征、研究历史山洪灾害情况，分析小流域洪水规律，采用各地设计暴雨洪水计算方法和水文模型等分析计算方法计算设计洪水。设计暴雨资料推求设计洪水的过程就是重现流域降水、蒸发、产流、汇流的自然过程，总结各阶段各有关因素的变化规律，并进行地区综合，用于设计条件，其计算过程主要包括设计暴雨计算、产流计算、汇流计算。无论产流计算还是汇流计算，基本思路都是先从实际降雨径流资料出发，分析产流或汇流的规律；然后用于设计条件，由设计暴雨推求设计洪水。
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user: 2. 小流域设计洪水计算方法概述 山丘区小流域用暴雨推算设计洪水的计算方法主要有推理公式法，单位线法，水文模型法等。 2.1. 推理公式法 [ 1 ] 推理公式是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法，是在对流域上产汇流条件均化(全面产流、净雨强度不变、流域概化为矩形)的基础上，按线性的径流成因理论，直接推算出口断面处最大洪峰流量的一种计算方法。推理公式是最早根据暴雨资料间接推求设计洪水最大流量的方法之一，在实际应用过程中，我国水利水电、铁路、公路、市政的科研设计部门以及有关高等院校，都分别对推理公式法进行了大量系统的研究工作。在其发展过程中，形成了许多由基本形式派生的不同形式，并形成了不同的理论。 现在较常用的推理公式主要有水科院通用公式法、铁道部第一勘测设计院公式法、铁道部第二勘测设计院公式法、林平一法、地区经验公式法等。 推理公式的通用公式为： Q m = 0.278 h τ F (1) 当 t c ≥ τ 时，为全面汇流， Q m = 0.278 ( S P τ n − μ ) F (2) 当 t c < τ 时，为部分汇流， Q m = 0.278 ( S P t c 1 − n − μ t c τ ) F (3) 其中： τ = 0.278 L m J 1 / 3 Q 1 / 4 ， t c = [ ( 1 − n ) S P μ ] 1 / n 。 应用推理公式计算最大洪峰时，多配以概化的设计洪水过程线，而概化洪水过程线的方法有多种，以采用简单的等腰三角形概化过程线的方法比较简便实用。概化三角形洪水过程线是根据当地的设计暴雨时程分配雨型，并假定一个时段均匀降雨产生一个三角形洪水过程线，且洪水总历时为降雨历时与流域汇流时间之和。对于小流域设计洪水过程线，主雨峰洪水可拟定为五点概化过程线，一般可用最大24 h设计雨量的概化雨型，把其分为三个时段的均匀降雨形成的三个三角形洪水过程线叠加而成。 2.2. 单位线法 [ 2 ] 流域汇流特征一般概化为一维线性时不变集总式系统，即假定它的参数不随时间变化，降雨、产流的空间分布均匀，满足倍比和叠加原则的线性系统。把净雨量过程 I ( t − τ ) 作为输入，出流过程Q(t)作为输出，汇流过程视为系统响应，从而构成一个流域汇流系统。可以用下列卷积公式表示 Q ( t ) = ∫ 0 t U ( t ) I ( t − τ ) d t (4) U(t)为系统脉冲响应函数的核函数，即汇流曲线，瞬时入流强度为一个单位时段所形成的出流过程。使用时可将其转换成单位时段响应函数，所谓单位线就是在单位时段内，由流域上时空分布均匀的单位净雨在流域出口断面处形成的地面径流过程线(包括地表径流与壤中流)。单位时段则依流域特性而定，可取l h、3 h、6 h、12 h、24 h等，当时段趋于零时，则相应的单位线称为瞬时单位线。单位净雨量一般取10 mm，也可取l mm。 在实际工作中，单位线法可分为经验单位线、瞬时单位线和综合单位线三种。 (1) 经验单位线 经验单位线，即L.K.谢尔曼单位线，是根据水文资料直接分析而得的单位线，其基本原理亦适用于坡面汇流和河道汇流。 通常净雨量为离散值，经验单位线的出流过程为 Q t = ∫ j = 1 m I j q i − j + 1     ( 1 ≤ ( i − j + 1 ) ≤ m ) ，   i = 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， n ;   j = 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， m (5) (2) 瞬时单位线 瞬时单位线是指流域上分布均匀、历时趋于无穷小(即Δt→0)、强度趋于无穷大、总量为一个单位的地面净雨在流域出口断面形成的地面径流过程线。 J.E.纳希把流域对净雨的调节作用视作等效于n个串联的线性水库的调节作用。一个单位的瞬时入流通过n个水库演进，即可导出瞬时单位线基本公式。 u ( 0 ， t ) = 1 K Γ ( n ) ( t k ) n − 1 e − t k (6) (3) 综合单位线 为了应用于无资料的地区，就需要对其进行地区参数综合，一般是通过建立单位线要素或瞬时单位线参数与流域自然地理因子之间的相关关系，对单位线进行地区综合。根据流域自然地理特征及降雨特征，来间接求得单位线各要素或参数并推算设计洪水的一种方法称为综合单位线法(又称地貌单位线)。 对于无实测资料的小流域，用综合瞬时单位线法推求设计洪水过程的步骤大体如下： ① 根据产流计算方法，由流域的设计暴雨推求设计净雨过程； ② 将流域几何特征代入瞬时单位线参数地区综合公式求 m 1 ， 10 及n(或 m 2 )； ③ 按设计净雨由 m 1 ， 10 求出设计条件的 m 1 ，并由上一步得到的n求K( K = m 1 / n )； ④ 选择时段单位线的净雨时段 Δ t ，由n、K求时段单位线。 Δ t 应满足 Δ t = ( 1 2 ~ 1 3 ) t P 的条件， t P 为时段单位线的涨洪历时； ⑤ 由设计净雨过程及时段单位线求得设计地面径流过程； ⑥ 按各省(自治区、直辖市)水文手册、暴雨径流查算图表或暴雨洪水计算等手册或有关设计单位建议的计算方法确定设计条件下的地下径流流量； ⑦ 地面、地下径流过程按相应时刻叠加，即得设计洪水过程。 2.3. 分布式水文模型 [ 3 ] [ 4 ] 分布式水文模型是通过水循环的动力学机制来描述和模拟流域水文过程的数学模型。分布式模型用严格的数学物理方程表述水文循环的各个子过程，充分考虑了流域地理要素对水文过程的影响，还考虑到流域内不同水文过程之间的相互作用和联系，采用偏微分方程对水量和能量过程进行模拟，从而能够更加真实地模拟流域降雨径流形成的物理过程。 分布式水文模型计算设计洪水主要分4部分进行： (1) 基于DEM的子流域划分及特征提取：划分子流域，一方面是为了在降雨径流计算过程中充分考虑降雨和下垫面等特征在空间分布的不均匀性，更重要的是为了考虑到山洪防御需要的中、小流域出口等重要断面。最理想的划分方法是将研究流域按自然子流域划分，因为这种划分的计算单元内和单元间的水文过程十分清晰。 (2) 无资料小流域单位线分析：根据径流形成的“粒子说”，流域中水质点汇流时间的概率密度分布函数等价于瞬时单位线，以此为依据分析单位线的基本思路为：首先分析计算流域(包括离散后的形状不规则的计算单元和中、小子流域)各点的径流到达其出口断面的汇流时间；然后推求汇流时间的概率密度分布(横坐标为汇流时间，纵坐标为与其对应的面积占流域面积的比例)——瞬时单位线，然后转换成净雨为1 mm的时段单位线。 (3) 无资料河段马斯京根模型参数：分析马斯京根模型是河道洪水演算的主要方法，目前主要是利用实测水文资料确定其参数，不能用于无实测水文资料河段，这限制了马斯京根模型在分布或半分布式水文模型中的应用。马斯京根模型参数与河段地貌特征以及洪水特征有关，可以通过建立各参数与河段地貌特征间的关系，解决无资料河段马斯京根模型的应用问题，同时，通过建立模型参数与洪水过程间的关系，实现不同洪水过程采用不同的模型参数。 (4) 根据所划分的小流域进行流域水文模型空间关系建模，形成小流域之间的上下游关联；基于DEM数据分析每个小流域的地貌单位线，作为小流域汇流计算的基础；对流域中的水库进行建模，自动分析查找历史洪水资料，并根据历史降雨资料构建数字雨量模型，同时计算某场洪水的前期影响雨量，进行分布式流域产汇流计算、河道演算及水库调蓄演算，对模型演算结果进行分析。
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user: 3. 山丘区小流域设计洪水计算中的相关问题探讨 山洪灾害预警防治所涉及的河流基本处在无实测水文资料地区，绝大多数只能选择暴雨途径推求设计洪水，可采用推理公式、瞬时单位线、分布式水文模型等多种方法进行计算，分析对比后选择使用。由于无实际观测数据进行验证，设计成果的合理性分析显得尤为重要，在山洪灾害分析评价中要引起足够重视。 设计暴雨是洪水计算的基础，受地形地势影响，暴雨时空分布差异较大，宜采用山洪灾害治理区域的实测暴雨推求，受资料系列长度和历史特大暴雨资料缺乏的限制，可参考各省(市)暴雨等值线图等相关资料进行修正。采用暴雨推求设计洪水的前提，是假定某一频率的设计暴雨可推求出同一频率的设计洪水过程即雨洪同频，而洪水的形成，不仅与暴雨的量级大小有关，还与暴雨的时程分配、空间分布、前期影响雨量、下垫面条件等有着密切的关系，同样的暴雨量因时空分布不同，可形成不同量级的洪水 [ 5 ] 。 对于无实测流量资料的流域，产汇流方案只能通过区间综合的方法而得，其区间综合的产汇流方案亦是由大量邻近流域的实测流量资料总结出来的。但由于各流域下垫面条件、植被、人类活动等一系列因素各不相同，使得产汇流方案的移用有较大的任意性。且现有的产汇流方案是根据实测暴雨流量资料总结出来的，方案所能适应的范围应在实测资料的范围之内，若超出适用范围外延使用，可靠程度将会有所降低，所推算的洪水成果精度亦有限。在可能的条件下，应在山洪灾害治理区域开展实际流量测验，推求本流域的产汇流方案。 流域几何特征和下垫面条件，与设计洪水计算方法密切相关。目前，各省暴雨洪水水文手册中，大部分是50 km 2 以下流域推荐采用推理公式法，50 km 2 ~100 km 2 的较多采用推理公式，也可采用单位线法，流域面积100 km 2 ~1000 km 2 推荐采用瞬时单位线法。流域下垫面条件不同，产汇流特性也存在较大差异。例如长江流域岩溶地区分布较广，云、贵、桂、川、湘等五省区均有分布，岩溶地区地表与地下河系重叠，地表、地下水转换频繁，设计洪水计算不仅需要水文气象资料，还需要可靠的水文地质资料，并开展必要的水文地质调查工作。岩溶地区的明流区和伏流暗河区产汇流特性有很大差异，暗河区洪水受地下水系通道和溶洞的调蓄作用，洪峰滞后、峰型平缓、退水历时长，故设计洪水计算时需要将明流区和暗河区分别计算再进行叠加 [ 6 ] 。 随着经济社会的发展，人类活动逐渐向河流上游和源头区域拓展，兴建了众多的水利工程，这在一定程度上改变了河流的产汇流条件，对天然洪水过程产生影响。以水库工程为例，修建以后一般可对洪水起到拦蓄洪峰洪量的作用，但当降雨量和降雨强度增大到一定程度时，有可能超过自身设计标准而发生损毁，存在人为增大洪水的可能性。下游控制断面的设计洪水计算，需要划分为水库坝址以上和水库坝址至控制断面区间分别进行。坝址以上流域的天然洪水过程，按照水库的调度规则，经过调洪计算后形成下泄洪水，再采用马斯京根等方法进行河道汇流演算，和下游区间相应时刻的洪水过程相叠加，方为控制断面的设计洪水，与天然洪水过程存在明显差异。在估算水利工程对设计洪水的影响时，应重点估算已建和在建的中小型水库对洪水的影响，特别是自身损坏时产生的负面影响。 设计洪水成果合理性分析检验是山洪灾害分析评价中的一个重要环节，一般采用以下方法：① 暴雨资料是设计洪水计算的重要依据，应结合最新的实测资料，尤其是新近发生的特大暴雨对设计暴雨成果进行复核；② 应采用推理公式、瞬时单位线、数学模型等多方法计算，对洪水成果进行比较分析后，采用合理成果；③ 点绘本区域洪水模数图，检验分析本次设计洪水成果的合理性。