洪水影响评估的风暴空间剖面映射

合成设计风暴常用于规划新的排水系统或评估洪水对基础设施的影响。为了模拟气候变化下的极端降雨事件，设计风暴可以进行修改，以匹配极端降雨事件的不同重现频率，以及修改降雨强度的时间分布。然而，同样幅度的降雨强度变化通常是在空间上施加的。这限制了若干水文应用。例如，气候变化对城市内涝的影响，需要在亚千米和亚小时尺度上使用二维设计风暴（降雨场）。最近的千米尺度气候模型，也称为允许对流的气候模型（CPM），提供高空间分辨率的降雨输出，尽管降雨模拟仍然受到有限气候情景和时间段的限制。我们还是探讨了从这些模型获得的降雨数据在水文洪水影响研究中的潜在应用，方法是引入空间分位数映射（SQM）法。为了展示新方法，我们从CPM中提取了四个代表瑞士不同城市区域的高分辨率降雨模拟数据。在当前气候条件下，使用二维随机降雨模型模拟了合理的极端风暴。基于CPM所提供的随机生成降雨场，我们使用三种不同的方法调整设计风暴以适应未来气候情景：SQM法、均匀分位数映射和基于降雨-温度关系的均匀调整。在所有风暴中，降雨的时间分布保持不变。我们使用一种洪水模型评估了不同降雨调整方法对城市洪水的影响。在三种方法之间，发现洪水水深和区域存在显著差异。一般来说，SQM方法的洪水影响高于其他修改过的风暴。结果表明，在评估洪水影响时，空间风暴剖面可能需要重新调整.