基于Flood Area模型的山西山谷地区暴雨洪涝灾害风险特征分析

基于1992—2021年降水观测数据和气象灾情数据，采用Flood Area模型对沁水经济技术开发区所在山谷地区不同重现期下的暴雨洪涝淹没范围进行模拟评估.结果表明：研究区所在地区不同重现期小时雨型呈多峰分布，山谷效应导致雨水汇流，淹没水深和面积增加，具有一定的暴雨洪涝风险；区内大部分淹没面积在10 cm2以下；内涝等级为一般性内涝风险(10～25 cm)的淹没面积为0.48 km²，主要呈散点状分布于研究区各片区；中度内涝风险(25～50 cm)的淹没面积为0.41 km²，主要呈散点状分布在端氏综合服务中心周围；严重内涝风险(50～80 cm)的淹没面积较少，为0.32 km²；特别严重内涝风险(>80 cm)的淹没面积为4.74 km²，主要集中分布于北部产业片区和南部产业片区的偏西地区.各重现期淹没风险较大的区域主要分布在各个片区内低洼地区，与实际灾情相符.     

燕子河流域洪水演进数值模拟

为了对中小河流流域洪水风险进行预测分析，以山东省临沂市燕子河流域为研究对象，利用水动力学模型对洪水演进进行数值模拟；采用MIKE 11软件建立一维水动力学模型，分别模拟洪水重现期为5、 10、 20、 50、 100 a的河道洪水演进过程；利用MIKE 21软件对燕子河防洪保护范围构建二维模型；利用MIKE FLOOD软件侧向耦合一、二维模型，模拟不同洪水重现期洪水从河道漫溢至岸边的演进过程，对模拟结果进行分析，得到洪水的淹没范围、水深、流速等信息。结果表明：洪水重现期为5、 10、 20、 50、 100 a时洪水淹没范围分别为0、 4.09、 7.59、 13.87、 18.44 km²,最大淹没深度分别为0、 4.56、 5.46、 6.20、 6.49 m,洪水最大流速分别为0、 3.04、 3.58、 3.98、 4.70 m/s;罗庄区西陆庄村、为儿桥村以及兰陵县西庄村、松山东村等村落为淹没风险较大区域。     

基于IFMS的青衣江洪雅县城区段洪水风险分析

以眉山市洪雅县城区作为研究区域,利用IFMS软件构建青衣江洪雅段一二维耦合水动力模型,研究不同重现期下的洪水对洪雅县城区的淹没影响.采用青衣江洪雅水文站的设计洪水成果及2020年青衣江8月16日到8月18日实测洪水过程率定模型参数,并结合现状堤防情况验证模型计算结果的合理性.分析计算结果表明,洪雅县城区段在遭遇20年一遇重现期以下洪水时,具有较好的防御能力;在遭遇20年一遇重现期以上洪水时,城区将遭受不同程度淹没影响,对人民群众生命财产安全威胁较大.为了进一步减少灾害损失,同时提高区域整体的防洪减灾能力,因此需要在采取工程措施保障的基础上兼顾进行非工程措施的研究.     

金沙江下游梯级水库消落带空间分布特征

金沙江下游干流乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4大梯级电站建成蓄水运行，在库区形成大面积水库消落带(Water Level Fluctuating Zone,WLFZ)，明确该消落带空间分布特征对库区生态环境保护和水库安全运行具有重要意义.以金沙江下游4个梯级水库消落带为研究对象，基于12.5 m的AlosDEM数据，利用ArcGIS软件的水文和空间分析功能，结合野外详查，对4个库区不同县域、高程、坡度和干支流的消落带总面积进行综合分析.结果表明：(1)四大梯级水库消落带总表面积231.02 km²，投影面积为202.88 km²，其中干流表面积142.12 km²，支流表面积88.90 km²；白鹤滩、溪洛渡、乌东德和向家坝4个库区消落带表面积分别为96.62、65.60、56.29 km²和12.51 km²；(2)消落带的分布共涉及云南省和四川省7个州(市)、22个县(区)，其中巧家县消落带面积占比最大；(3)在海拔梯度上，乌东德水库消落带表面积呈现随...     

承灾空间淹没相对风险评估方法研究

从系统工程的角度,综合考虑洪水淹没的水文不确定性和工程结构不确定性,提出了承灾空间淹没相对风险的概念.通过故障树分析方法,将淹没场景导致淹没相对风险产生的过程进行解析;并推导出特定堤段、特定重现期风暴潮和多个重现期风暴潮洪水条件下的任意点淹没风险计算方法.以上海浦东新区沿海海堤保护区为研究实例,给出研究区任意点的淹没相对风险空间分布图,为防洪决策提供更多的依据.     

基于DEM的有源淹没算法设计与实现——以种子蔓延法为例

 针对传统有源淹没的递归、迭代算法占用计算机资源较多,且当算法深度太深时易造成系统堆栈溢出,从而导致程序崩溃等缺点,以数字高程模型为基础,研究了给定水位条件下洪水有源淹没模型和算法,并在此基础上设计实现了种子蔓延算法。通过与原有的递归算法对比,发现该算法在一定程度上提高了计算效率和稳定性,最后在“南昌洪水淹没分析系统”中应用并得到验证。     

基于HEC-RAS的千河流域宝鸡段溃坝洪水风险评估

水库是大量蓄水的水利工程,对生产生活提供便利,但同时溃坝洪水一般具有极高伤害性,进行洪水溃坝风险评估对保障下游居民安全有重要意义.以千河流域宝鸡段的冯家山水库为例,利用HEC-RAS模型,模拟了溃坝洪水淹没进程,并对淹没范围和流速分布进行分析.洪水演进数据结合灾害系统理论构建风险评估模型,从危险性、易损性角度,通过GIS方法实现风险评估并分为五个等级.结果表明：(1)100年一遇洪水淹没总面积为274.581 km2,危险水深占全部水深93%,河道最高流速可达到14.34 m/s.(2)洪水危险性自西向东逐渐降低,整体危险性中度偏下.(3)易损性在河道附近两侧较低,距离河道较远的部分易损性提高,整体是处于中低水平.(4)溃坝洪水风险水平中等,对淹没区各乡镇风险划分,危险区明显集中,主要在贾村镇、长青镇、千河镇以及揉谷镇.研究成果对千河流域宝鸡段下游洪水避难预警系统建设和人口转移有一定参考意义.     

不同边界条件对城市内涝的影响——以通州区两河建设区为例

以北京市通州区为例,对不同重现期的降雨与不同频率的河道洪水进行组合,分析不同洪涝组合对内涝积水深度的影响.采用城市洪涝模拟技术设置不同尺寸的网格进行计算,通过对比不同网格模拟计算的结果,给出最适宜的计算网格尺寸,在此基础上,分析研究不同洪涝组合对内涝积水深度的影响.研究结果表明:分别以5、10和20m为模型计算网格的模拟计算结果相差不大,以50m为模型计算网格的模拟水深值明显偏小;与50a一遇降雨遭遇河道20a一遇洪水相比之下,50a一遇降雨遭遇河道50a一遇洪水时,内涝显著增加;同样地,当100a一遇降雨遭遇河道50a一遇洪水比100a一遇降雨遭遇河道20a一遇洪水的内涝水深显著增加,而当100a一遇降雨遭遇100a一遇洪水与100a一遇降雨遭遇50a一遇洪水时的内涝情况相比,研究区所选节点的内涝深度相差不是很大.     

环县虎洞镇杨岭沟、朱砚沟泥石流特征及危害程度分区

杨岭沟泥石流流域呈"柳叶"型,面积为0.76km²。朱砚沟泥石流流域呈"火炬"型,面积为0.63km²。经计算杨岭沟泥石流流速为2.09m/s,一次过流总量Q_p1%为0.49×10⁴m³,Q_p2%为0.26×10⁴m³,朱砚沟泥石流流速为2.11m/s,一次过流总量Q_p1%为0.41×10⁴m³,Q_p2%为0.22×10⁴m³。根据杨岭沟、朱砚沟泥石流沟道发育的特征以及堆积区的地形特征结合泥石流冲淤范围等因素,可将杨岭沟、朱砚沟泥石流危害区分为严重区、较严重区、一般区。     

近十年来福建兴化湾湿地景观格局及其驱动力分析

基于2007～2017年3期Landsat卫星影像构建福建兴化湾湿地景观空间数据库,分析湿地景观的组成及其变化,并应用景观格局指数分析研究湿地景观格局演变趋势.结果表明:2007、2013和2017年,兴化湾湿地面积分别为592.75、578.85和561.65 km²,其在10 a间减少31.10 km²,降幅为5.25%.2007-2017年间,淤泥质海滩的变化最为剧烈,减少19.72 km²,变化率为-15.63%;其次为浅海水域,减少6.32 km²,变化率为-1.72%;再次为水产养殖场,减少5.33 km²,变化率为-8.49%.尽管红树林湿地面积增加较小(0.28 km²),但其增长幅度最大,达133.33%,这与此间该区红树林湿地恢复得以重视有关.近10 a来兴化湾湿地景观整体呈破碎化萎缩趋势,且破碎化程度随时间的推移逐步加剧.研究发现,自然气候变化和海平面上升整体对该区湿地的存在产生不利影响,而人类活动,特别是围填海工程是造成近10 a来...     

泉州市山美水库水资源风险管理研究

本研究以泉州市山美水库为研究对象,考虑来水和需水等不确定性因素对水库水资源风险管理的影响,基于供用水系统风险理论计算出旬尺度的山美水库最下限库水位线,提出山美水库水资源风险管理方案,并与实际水位调控进行对比分析.结果显示:山美水库现状库水位全年维持在较高的水平,可结合本次计算得到的山美水库水资源风险管理方案适当降低现状库水位,随着未来综合需水量的增加再考虑逐步抬高库水位,从而提高山美水库综合利用效益.     

黄河三门峡建库前后44年下游河道冲淤变化特征分析

对三门峡建库前后44年下游河道的冲淤变化特征作了全面系统地分析研究。黄河下游河道逐年淤高，原因是来水少、来沙多，超过河床输沙能力所致，下游河床只适应于平均含沙量50kg／m3左右的洪水。本研究可为下游防洪、河道整治以及小浪底水库运用方式提供科学依据。     

松塔水库曲曲沟坝址库区浸没问题研究

通过对松塔水库曲曲沟坝址库区浸没问题的研究,圈定了浸没区的范围。     

高陂水利枢纽超蓄淹没动态模拟及实景三维可视化

为研究水库洪水调度情况下的超蓄淹没风险,以韩江高陂水利枢纽为研究对象,基于二维浅水波方程和Villemonte堰流公式构建了库区超蓄淹没模型,模型合理可靠。考虑实际来水和调度方案的不确定性,模型中引入来水、调度方案等动态因子,实现了高陂水利枢纽超蓄淹没风险动态分析模型,并基于三维实景建模技术,实现了任意来水、调度方案下的超蓄淹没三维可视化模拟展示。研究成果可为高陂库区超蓄淹没风险预警预报、水库调度运行、避洪转移、防洪措施制定完善等工作提供决策支撑,也可为其它水库提供借鉴作用。     

长江上游干支流水库防洪调度探讨

根据长江洪水特征和长江中下游防洪要求,对长江上游干、支流水库群如何配合三峡水库解决长江中下游防洪问题进行了探讨,提出了“蓄泄兼施,先泄后蓄,能泄则泄,该蓄则蓄”的水库群调度原则．主要是充分利用河道的宣泄能力,减少干支流水库群拦蓄腰、基流水量,使防洪库容在关键的洪峰流量出现过程中,发挥拦洪削峰作用,提高防洪库容有效系数,为长江中下游防洪发挥更大作用．     

济南市山前平原区暴雨内涝模拟

应用InfoWorks ICM综合流域模拟软件,建立济南市山前平原区一维排水管网模型和二维地面淹没模型,对2015-08-03场次实测降雨和不同降雨情景下的研究区内节点溢流和地面淹没情况进行定量模拟,统计溢流检查井的分布和地面淹没范围,利用实测地面淹没过程线校验实测洪涝过程模拟结果,验证模型适用性,分析模型误差原因.结果表明:1)一维模拟站点附近节点最大溢流出现时间为21:50,二维模拟地面最大水深出现时间为20:05,二维模拟与实际出现时间20:03较为相符,二维模拟最大水深为0.078m,与实测值0.07m 也比较吻合;2)由于二维模拟结果准确性较高,以二维模拟结果为标准,确定2015-08-03场次降雨为5a一遇降雨标准.本研究对研究区历史暴雨洪水进行了评估,给出了多种降雨情景下的地面淹没过程,将为研究区防洪减灾工作及正在进行的“海绵城市”建设工作提供科技支撑.      

小河口水库防洪设施安全鉴定的分析和计算

介绍了小河口水库流域和工程概况,从小河口水库存在的防洪问题出发,对其进行了防洪设施的计算,对水库的水位—库容曲线、水位—泄量关系曲线进行了复核,提出了该水库大坝安全鉴定的意见。     

长江流域的水土流失及防治对策

１９９８年长江洪水量级大,涉及范围广,持续时间长,造成了巨大的损失,引起了社会各界的关注。通过对长江中下游主要受灾地区实地考察,认为１９９８年长江洪灾的根源是由于森林植被遭破坏、水土流失加剧,生态环境恶化所致。笔者仅就长江中下游地区水土流失的现状、成因及其对生态环境的影响进行了探讨,并提出切实可行的水土流失防治对策,以期为长江中下游地区防护林工程的建设提供理论依据。     

Development of 1D and 2D coupled model to simulate urban inundation: An application to Beijing Olympic Village

Urban inundation due to anomalous storms is a serious problem for many cities worldwide. Therefore, it is important to accurately simulate urban hydrological processes and efficiently predict the potential risks of urban floods for the improvement of drainage designs and implementation of emergency actions. However, the complexity of urban landforms and the diversity of hydraulic infrastructure pose particular challenges for the simulation and risk assessment of urban drainage processes. This study developed a methodology to comprehensively simulate inundation processes by dynamically coupling 1D and 2D hydrodynamic models. By allowing the simultaneous solution of the processes of rainfall and runoff, urban drainage, and flooding, this method can be used to estimate the potential inundation risks of any designed drainage system. Furthermore, a Geographical Information System (GIS) based platform was fully integrated with the model engine to effectively illustrate the context of the problem. The developed model was then demonstrated on the Beijing 2008 Olympic Village under the conditions of the 5-year and 50-year design storms. The sewer discharge, channel discharge, and flood propagation (inundation initiation, extent, depths, and duration) were numerically validated and analyzed. The results identified the potential inundation risks. From the study, it is found that the coupled GIS and 1D and 2D hydrodynamic models have the potential to simulate urban inundation processes, and hence efficiently predict flood risks and support cost-effective drainage design and management. It also implies promising prospects about the wide availability of high quality digital data, GIS techniques, and well-developed monitoring infrastructure to develop online urban inundation forecasts. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40601018)     

雪野水库洪水风险管理研究

随着经济的发展和社会的进步,城市水资源缺乏的问题日益严重.运用漫坝风险分析理论,综合考虑影响漫坝的洪水、风浪、库容、泄水能力四方面的不确定性,建立了雪野水库大坝对抗洪水系列与风浪系列联合作用下的漫坝风险模型,对雪野水库漫坝安全做出评价.结合下游河道的泄洪能力、淹没范围等具体情况,通过风险计算及分析比较,提出了相应的水库优化调度方案,使水库在不增加工程投资的情况下,调蓄能力增加了1988万m3,提高了水库的经济效益和社会效益.