六盘山区一次典型暴雨过程的地形敏感性模拟试验

六盘山区一次典型暴雨过程的地形敏感性模拟试验

六盘山区一次典型暴雨过程的地形敏感性模拟试验

引言：

暴雨灾害是山区地质灾害的主要原因之一，对人民生命财产造成严重威胁。而六盘山区是中国较为典型的山地地区，其地形复杂多变，地貌起伏，容易发生山洪、泥石流等灾害。为了深入研究六盘山区暴雨灾害造成的机理，本文进行了一次典型暴雨过程的地形敏感性模拟试验，并对试验结果进行了系统分析。

一、试验设计

1.1 试验目标

本次试验旨在研究六盘山区地形对暴雨过程的敏感性，探究地形变化对降雨响应的影响，为山区暴雨灾害的预测与防治提供科学依据。

1.2 试验装置

试验选取了六盘山区一典型地形区域建立了地形敏感性模拟试验装置。该装置由降雨模拟器、地形模型、水文监测设备等组成。

1.3 试验方案

试验选取了六盘山区实际暴雨天气数据，模拟了一次暴雨过程。通过对地形模型进行不同处理，比较各种处理方式下降雨过程的差异。

二、试验过程

2.1 地形模型制备

本试验选取了六盘山区一典型山峰为研究对象，根据实地勘察数据，通过数学建模和3D打印技术制备了相应的地形模型。

地形模型按照0.2倍的比例进行缩放，以方便在试验装置中进

行。

2.2 降雨模拟

根据实际暴雨数据，使用降雨模拟器进行了试验降雨。通过调整参数，模拟了一场相对较强的降雨过程。

2.3 地形敏感性试验

在降雨过程中，分别对地形模型进行了不同处理。分别包括原始地形、人为堰塞和人为开槽等三种处理方式。通过对比不同处理方式下的降雨过程和径流变化，分析地形敏感性的差异。

三、试验结果分析

3.1 原始地形的降雨过程

在原始地形下，降雨过程呈现出局部聚集和累积的特点。山谷、山峰等地形特征对降雨分布具有明显的影响。降雨初期，由于山峰的阻挡作用，一部分降雨从山峰两侧流淌过去；随着降雨的不断增加，山谷中的降雨持续增多，导致山谷内的水位迅速上升。

3.2 人为堰塞的降雨过程

在地形模型中增加人为堰塞后，降雨过程呈现出积水严重、水位上升迅速的特点。由于堰塞阻隔了山谷的通道，降雨无法顺利排除，导致积水集中、水位上升较快，增加了山洪的形成和泥石流的发生的风险。

3.3 人为开槽的降雨过程

在地形模型中增加人为开槽后，降雨过程呈现出分散和延迟的特点。由于开槽改变了地形的流向，降雨分散成多个小水流，延缓了水流的流动速度，减缓了水位上升的过程，从而降低了山洪和泥石流的发生概率。

四、结论与展望

本次地形敏感性模拟试验结果表明，六盘山区地形对暴雨过程

具有较大的影响，地形的起伏和特征改变了降雨的分布、流速和水位变化等要素，进而影响了山区暴雨灾害的发生概率。因此，在山区暴雨灾害的预测与防治中，应充分考虑地形的敏感性，采取相应的防范措施。

但本试验仍有一些不足之处，例如地形模型的缩放比例较大，可能对试验结果产生一定的影响。后续研究可以逐步优化试验方案，提高试验的准确性和可靠性。

总之，通过本次六盘山区一次典型暴雨过程的地形敏感性模拟试验，对山区暴雨灾害的机理进行了一定程度的探索，为进一步研究和预防山区暴雨灾害提供了有益的参考

地形对暴雨过程具有很大的影响，地形特征的改变会导致降雨分布、流速和水位变化等要素的改变。这也就意味着地形的敏感性对于山区暴雨灾害的发生概率有重要的影响。本次试验通过在六盘山区设置地形模型，模拟了典型的暴雨过程，并研究了地形对暴雨过程的敏感性。

在模拟中增加人为堰塞后，降雨过程呈现出积水严重、水位上升迅速的特点。堰塞阻隔了山谷的通道，导致降雨无法顺利排除，从而导致积水集中、水位上升较快。这增加了山洪和泥石流的形成和发生的风险。这也说明了山区暴雨灾害发生的重要因素之一是地形的通道情况。

相反，增加人为开槽后，降雨过程呈现出分散和延迟的特点。开槽改变了地形的流向，使降雨分散成多个小水流，从而延缓了水流的流动速度，减缓了水位上升的过程。这有助于降低山洪和泥石流的发生概率。这表明地形的改变可以对山区暴雨灾害的发生概率产生重要影响。

综上所述，本次试验结果表明，地形对暴雨过程有着显著

的影响。地形的特征改变了降雨的分布、流速和水位变化等要素，进而影响了山区暴雨灾害的发生概率。因此，在山区暴雨灾害的预测与防治中，应充分考虑地形的敏感性，采取相应的防范措施。

然而，本试验仍存在一些不足之处。例如，地形模型的缩放比例较大，可能对试验结果产生一定的影响。后续研究可以逐步优化试验方案，提高试验的准确性和可靠性。另外，本试验仅仅是通过模拟来探索地形对暴雨灾害的影响机理，后续研究可以进一步结合实际的观测数据，对试验结果进行验证。

总之，通过本次地形敏感性模拟试验，对山区暴雨灾害的机理进行了一定程度的探索。试验结果表明，地形的特征对暴雨过程有着重要的影响，地形的堰塞和开槽改变了降雨的分布、流速和水位变化等要素，进而影响了山区暴雨灾害的发生概率。因此，在预防和防治山区暴雨灾害时，应充分考虑地形的敏感性，并采取相应的防范措施。随着进一步的研究，我们可以更好地理解山区暴雨灾害的机理，并为其预测和防治提供更加有效的方案

综上所述，本次地形敏感性模拟试验结果表明，地形对山区暴雨灾害的发生概率具有重要影响。地形的特征改变了降雨的分布、流速和水位变化等要素，进而影响了暴雨灾害的发生概率。因此，在山区暴雨灾害的预测与防治中，应充分考虑地形的敏感性，并采取相应的防范措施。

首先，地形的高低起伏和坡度使得降雨在山区的分布不均匀。在地形的影响下，降雨会在山坡上下流动，形成沟壑和水流的聚集，进而导致水流的集中和河道的淤积。这种分布不均匀的降雨会增加山区暴雨灾害的发生概率，因为水流集中和河

道淤积会导致山区水患的扩大和加剧。

其次，地形的开槽和堰塞会改变水流的流速和水位变化。在开槽地形中，水流会加速流动并形成急流，增加了暴雨灾害的风险。而堰塞地形会阻塞水流，并使水位上升，进一步增加了山区暴雨灾害的发生概率。因此，在预防和防治山区暴雨灾害时，需要注意地形的开槽和堰塞情况，采取相应的措施来控制水流的流速和水位变化。

然而，本次试验还存在一些不足之处。首先，地形模型的缩放比例较大，可能对试验结果产生一定的影响。后续研究可以逐步优化试验方案，提高试验的准确性和可靠性。其次，本试验仅仅是通过模拟来探索地形对暴雨灾害的影响机理，后续研究可以进一步结合实际的观测数据，对试验结果进行验证。

综上所述，通过本次地形敏感性模拟试验，对山区暴雨灾害的机理进行了一定程度的探索。试验结果表明，地形的特征对暴雨过程有着重要的影响，地形的堰塞和开槽改变了降雨的分布、流速和水位变化等要素，进而影响了山区暴雨灾害的发生概率。因此，在预防和防治山区暴雨灾害时，应充分考虑地形的敏感性，并采取相应的防范措施。随着进一步的研究，我们可以更好地理解山区暴雨灾害的机理，并为其预测和防治提供更加有效的方案