复杂山区山洪监测站网布设方法研究杨培生雷声许小华王小笑付佳伟---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除------本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除------本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---摘要：监测站网是获取区域尤其是复杂山区小流域暴雨洪水特性最重要、最直接的方式。在分析站网布设相关研究现状和站網存在问题的基础上，提出采用锥体法分析满足小流域山洪灾害防治需求的站点总数，采用风险潜势关联法优化站网的空间分布。前者着眼于降雨过程的时空分布特征，后者侧重于历史山洪灾害情况及沿河村落的预警需求。以此理论为基础，综合分析了江西省铅山县监测站网布设合理性，结论表明需在关联性较弱且危险区人口较多处新增监测站点以满足监测预警需求。研究成果对监测站网的建设和调整优化具有指导意义。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---关键词：山洪灾害;监测站网;站网布设理论;调整优化;江西省中图法分类号：TV21;TV87文献标志码：ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.0060引言山洪灾害是指在山丘区由强降雨引发的具有突发性强、破坏力大等特征的洪水灾害[1]，江西省以丘陵、山地为主，山洪灾害频发[2]。据统计，江西省1991～2006年，因山洪灾害死亡1452人，平均每年达91人，占洪灾死亡人数的近80%。可见山洪灾害已严重影响了江西省经济社会发展，成为主要自然灾害之一[3]。监测站网是获取区域尤其是复杂山区小流域暴雨洪水特性最重要、最直接的方式[4]。合理的站网布局有利于监测降雨强度变化和洪峰变化的时空差异性，降低流域水文计算的不确定度，大大提高山洪灾害监测预警的精度[5]。近年来国内外学者对监测站网布设方法做了大量研究。国外常用的方法有空间插值法[6]、统计分析法[7]、熵理论[8]等。20世纪七八十年代，中国学者提出了累积积差法、暴雨中心控制区法、锥体法、流域水文模型法和抽站法等雨量站布设方法[9]。前2种方法由于存在理论缺陷已较少应用;锥体法[10]因其简单、对资料要求低，已被广泛应用于稀疏区域站网规划与布设;流域水文模型法和抽站法常用于站网密度的合理性分析[11]。虽然上述监测站网布设方法已得到广泛应用，但对考虑山洪灾害危险区特性的布设方法研究相对较少，在CNKI中国知网数据库中以“站网布设”或“站网优化”作为关键词进行检索，共得到符合条件的期刊论文729篇，但考虑山洪特性的站网布设相关论文仅11篇[12]。2007年江西省在全国率先开展山洪监测站网建设，至今已持续建设10多年，累计投入约1.9亿元，全省监测站网密度达到36.02km2/站（含水库监测站点），---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---但对山洪灾害频发的山区小流域仍不满足要求。在山区，不同海拔高度的降雨量差异很大，从山脚到山腰，降雨量随着地势的升高而逐渐增加，但是到山顶附近之后，由于海拔上升，空气中水汽减少，导致降雨量明显减少。如2016年5月6日，宜春市明月山景区遭遇短时强降雨，造成山洪暴发，致使设施损毁，游客滞留，其中明月山站24h降雨达68.5mm，但军背站仅为8.5mm，降雨变幅高达87%。此外，不同坡向降雨量也不同，同时期阳坡降雨量要高于阴坡[13]。上述因素导致部分山区仍存在站网密度难以满足防治需求的问题。本文以山洪灾害频发的江西省铅山县为例，通过锥体法和山洪灾害风险潜势关联法综合分析了该县监测站网布设现状，并提出了优化布设方案，以期为监测站网的建设和调整优化提供参考。1布设方法研究监测站网布局涉及监测站总数及其空间分布的合理性。采用锥体法对满足山洪灾害防治需求的站点总数进行分析，采用风险潜势关联法对站点的空间分布进行优化。前者着眼于降雨过程的时空分布特征，后者侧重于历史山洪灾害形势和沿河村庄的预警需求。1.1锥体法锥体法认为暴雨量从中心向边缘逐渐减少，以降雨等值线梯度变化最大的一侧作为圆锥体的一侧，以通过暴雨中心的垂直线为轴线[14]。假设降雨量从中心至边缘呈直线变化，则降雨量计算如下：式中：P0为暴...