GIS技术在洪灾风险评估中的应用

分析了GIS在洪灾风险分析中的应用，探讨了洪水频率的分析方法，提出以美国曲线数模型和GIS相结合的方法研究洪灾风险影响，及基于KS、GIS技术和SCS渗透法的净雨及其概率计算的方法，讨论了如何利用GIS技术进行洪水淹没水深和范围的提取。     

基于风险分析的流域防洪系统调度决策模型研究

在已有成果的基础上,以长江流域为背景,将防洪系统联合调度模型和风险分析相结合,提出考虑入流洪水地区组成不确定性的防洪调度决策风险模型．该模型采用AR模型方法进行流量预报,对于预报误差,用一定置信水平下t分布估计误差的方差,从而求出流量过程误差的上下限,计算出未来发生的多种来水过程,为实时调度的贝叶斯决策和风险分析提供计算基础．在某联合调度方案下,可以进行风险分析计算,将一个复杂的随机调度决策问题转化为确定性调度决策问题．结果表明,该模型的计算工作量较一般随机生成模拟模型的计算工作量小得多,同时可以计算并保存可能大洪水情况下的调度应急方案．     

高填方渠道溃堤洪水三维风险图研究

目前的风险图绘制研究中,洪水淹没计算多基于一、二维数值模拟,洪灾风险分析较少考虑地形危险性,未能真实反映复杂下游区域洪水淹没情况及洪灾风险分布.因此,本文提出基于三维数值模拟和数据场耦合的高填方渠道溃堤洪水风险图分析方法.首先,建立耦合VOF法的SST k-ω三维溃堤洪水演进数学模型,该模型结合了k-ω和k-ε模型的优势,增加了交叉扩散项,考虑了剪切应力的输送过程,能更精细地模拟湍流过程;其次,基于三维溃堤洪水淹没计算,引入数据场模型,考虑区域地形与洪水各灾情信息的综合风险,绘制三维洪水风险图,并与二维洪水风险图相结合,实现洪灾风险分布的详细、直观表达.以某高填方渠道为例,阐述了风险图绘制方法,分析了溃堤洪水的风险分布特征.     

洪水联合风险分析方法的探讨

洪水总是表现为多特征属性,针对传统单变量洪水分析的片面性,同时考虑洪峰和洪量对防洪风险的影响,从概率论角度出来,采用秩相关系数和Copula函数理论,构造洪水联合风险概率模型,模型不仅能够避免计算条件概率的复杂性,并且很好地表示了洪峰和洪量的复杂关系;采用随机模拟的方法,通过联合风险概率模型进行随机抽样计算,得出联合洪水风险概率与单变量洪水风险概率的3种不同关系,论证洪水风险分析综合考虑洪峰和洪量的必要性．     

Mike Flood在中小河流洪涝风险分析中的应用

为了加强对中小河流的洪水管理,分别构建中小河流域水文学模型、Mike11模型以及Mike21FM模型,运用Mike Flood对一、二维模型进行耦合计算,对中小河流进行洪涝风险分析。以徐州市丰县复新河左岸地区为例,建立洪水演进数值模型,分析复新河的防洪能力以及不同暴雨情况下研究区内涝情况。结果表明:研究区域基本满足20年一遇防洪能力,部分中小河流排涝能力不足,导致部分地区内涝较严重。     

洪水预报水文水力学模型研究

针对平原地区洪水预报特点，建立了以水动力学方法为主的河道一维洪水预报水文水动力学模型以及无资料地区以水文学方法为辅的洪水预报水文水力学模型。模型中河道洪水演算采用基于圣维南方程的差分解法，流域降雨径流预报采用新安江三水源模型。模型采用变动边界技术，将河网与两侧的地形联系起来，能准确计算出逐时段河网各断面的水位与流量。该模型在浙江省诸暨市城关至湄池河段洪水过程的模拟与预报结果表明，预报水位与实测水位吻合良好。     

洪水形成过程的协同性探究

以武江流域犁市站历史上的53场洪水为例，选取17个时段洪量作为序参量，建立洪水过程协同性评价模型，分析洪水过程的协同性是否发生改变. 研究结果表明:尽管武江流域过去发生过较大的洪水，但是从洪水的协同性角度来看，4场大洪水(1968、1994、2002、2006年)形成过程未发生变异，总体上武江流域各场洪水的消退与涨水子系统的相干性不强，表现为洪水形成过程的协同性较差，与此同时在1963年和1991年洪水形成过程的协同性发生了较为明显的变异.     

P-Ⅲ型分布与信息扩散理论的风险估算模型比较研究

在国际灾害数据库支持下,获取了中国1988—2007年发生的洪水灾害次数、人口死亡数和洪水灾害经济损失3项统计指标;利用P-Ⅲ型分布估算模型和信息扩散模型进行洪水灾害风险分析,并对二者方法进行结果对比分析.结果表明:在样本数据量较少的情况下,当风险水平在6或8时,P-Ⅲ型分布的重现期估计值变化迅速,这与实际灾害发生情况不符,不能很好地拟合洪水灾情情况;而信息扩散变幅不大,能够很好地拟合洪水灾情情况;说明信息扩散方法在小样本数据量情况下明显优于P-Ⅲ型分布估算模型,可以解决样本资料短缺的问题,是一种有效的处理小样本的方法.信息扩散理论对洪灾风险研究具有一定的理论参考价值.     

地质学中的不确定性与风险评估——用于控制的新数学方法

地质勘探存在高度的不确定性，例如对石油、钻石和铀的寻找。自然灾害象地震、火山活动和洪水，也都是地质过程的直接结果。研究它们的一切，描述它们，理解它们的起因，并且能预测它们，是风险分析的兴趣所在，这一研究领域变得越来越重要，特别是在涉及由于日益增长的工业及人类活动引起的环境问题时。     

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。     

小流域洪水预报新安江模型参数优选方法及应用研究

针对小流域洪水降雨强度大、历时短、汇流速度快的特点,提出了一种应用新安江模型进行小流域洪水预报及模型参数优化率定的方法.该方法以最小二乘法作为模型参数优选的准则,并采用逐次渐进网格寻优法优选模型参数.由于该方法同时优选所有模型参数,不需要对实测径流进行分割,从而可避免人工分割径流而出现的参数率定误差.最后,按照该方法,应用二水源、三水源新安江模型对广东省黄京塘流域进行了研究计算,优选出了模型参数.模型验证结果表明,二水源新安江模型效果比三水源新安江模型好.     

新疆天山北坡小流域暴雨洪水计算

为新疆北坡小流域暴雨洪水找出一条可靠的计算途径,针对新疆天山北坡小流域暴雨洪水的特点和规律,提出了应用解三元联立方程组法和推理公式法两种方法,由设计暴雨推求洪沟设计洪水.实例应用结果表明,解三元联立方程组法和推理公式法两种方法切实可行,能够解决无资料地区的暴雨洪水计算问题.     

基于时变可靠度的水工建筑物防洪风险估算

根据时变可靠度原理,充分利用已有年内所有的洪水信息,建立了水工建筑物在不同使用期、遭遇不同标准洪水下的防洪风险估算模型．结合南水北调中线总干渠的滏阳河渡槽进行了实际应用,给出了其在不同使用期内、不同的设计标准下水工建筑物的防洪风险概率结果表明,水工建筑的防洪风险与使用期和设计标准有着密切的关系,使用期越长,采用设计标准越低的水工建筑的防洪风险越大,相反,使用期越短,采用设计标准越高的水工建筑的防洪风险越小,这个规律符合水工建筑的实际情况．     

广州珠江感潮河网水流泥沙数值模拟

 基于EFDC模型,构建了广州珠江河网三维水动力与泥沙数学模型。通过1999年7月和2001年2月典型洪、枯季实例验证,表明模型能够较好地反映广州珠江河网水流及泥沙输运过程。输沙过程模拟结果表明,平洲水道至后航道是悬浮泥沙输移的主要路径;冲淤模拟结果表明,21世纪初期广州珠江河网主要表现为“枯冲洪淤”特点,并且河网呈缓慢淤积趋势,年均速率约为2.0 cm/a。各河段中,南航道、沥滘水道是主要的淤积河段,而沙贝海、前航道上段及新造水道是主要冲刷河段。     

小流域洪水预报模型参数智能化的初步研究

以新安江三水源模型为例，分析了在不同土壤前期含水量、不同降雨强度和雨型、以及不同暴雨中心位置等情况下模型参数的特征规律。在此基础上重点探讨了模型参数智能化的方法和途径。最后以浙江曹娥江上游长诏小流域为实验区进行了分析验证。模拟结果表明该方法可较好地提高模型预报精度，且为洪水预报系统的智能化奠定了基础。     

松花江洪水对嫩江顶托特性的数值模拟研究

为研究松花江洪水对嫩江的顶托规律,基于二维非结构化网格水动力模型MIKE21-FM进行了不同来流量级、不同汇流比条件下嫩江和二松交汇区水流运动数值模拟。突出分析了典型区域水位和水面比降的变化特性,探讨了嫩江受二松顶托的几个主要因素。结果表明,嫩江大赉站水位随嫩江来流量增加而增加,随汇流比增加而减小。嫩江水面比降随汇流比增加而增加。来流量、汇流比、河道坡降和距离等因素均会对顶托作用产生影响。今后应重点关注该区域洪季大流量且汇流比较小情况下的水情预报及防洪调度工作。     

热碱解-好氧消化联合工艺处理剩余污泥的效能及抗性基因变化研究

通过检测热碱解前后污泥理化指标变化,以及不同曝气量（Qb=0.5 、2 L/min）和不同固体停留时间（solids retention time,SRT）（10、20 d）条件下好氧消化（conventional aerobic digestion,CAD）和热碱解-好氧消化（Thermal-Alkaline Pretreatment-conventional aerobic digestion,taCAD）2种工艺常规指标和抗性基因（ARGs）的变化,文章评价了热碱解-好氧消化（Thermal-Alkaline Pretreatment-conventional aerobic digestion,taCAD）工艺处理剩余污泥的效能,并初步评价了其生态风险. 结果表明:在pH=11,T=70℃,t=1 h的热碱解条件下,污泥胞内物质大量释放,热碱解混合物中（sCOD）、（多糖）、（蛋白质）等可达到原污泥的数10倍. 当CAD工艺SRT=10 d时,热碱解的VS去除率分别提高113.9%（Qb=0.5 L/min）,160.5%（Qb=2L/min）,TCOD去除率分别提高和234.6%（Qb=0.5 L/min）、83.3%（Qb=2 L/min）的. taCAD处理后（NH3-N）明显低于CAD的. 热碱解会使得后续CAD反应器中（sCOD）和（TP）上升. 减小曝气量、延长SRT的CAD过程有利于ARGs的削减,热碱解可导致CAD中部分ARGs回升. 相关性分析和微生物群落结构分析结果表明:CAD中的ARGs传播途径以基因水平转移（HGT）途径为主. 文章在初步评价taCAD工艺生态风险的同时,也为其后续污泥处置方式的选择提供理论依据.     

武汉河段河道平面二维泥沙模型的研究

为给武汉河段道湖口地区吹填造地的采沙工程提供依据,本文建立了武汉河段二维水沙数学模型,对实施采沙工程后该河段的水位变化及河道回淤情况进行了计算,并对模型计算结果进行了合理性和实测资料验证分析。结果表明：模型计算合理、可靠。     

基于气象水文水动力耦合模型的流域尺度洪水预报方法： 以北江流域为例

针对中小流域目前径流和淹没预报难度较大且精度偏低的问题,本文以北江流域为研究对象,构建降雨径流-洪水淹没模型。在非耦合情况下,基于WRF-Hydro模式构建北江流域水文模型,通过对主要参数率定,优化了WRF-Hydro水文模型,模拟了流域的产流、汇流等水循环关键要素。在耦合情况下,将WRF-Hydro模式模拟的径流过程作为CaMa-Flood模型的边界条件,从而实现对整个流域的洪水淹没模拟。研究结果表明：在经过参数率定的WRF-Hydro水文模型中,针对验证期的5场典型洪水事件,皮尔逊相关系数均高于0.8,纳什效率系数在0.52至0.71之间,在预报期的三个洪水事件中,洪峰的平均误差为22.2％。在水文水动力模型耦合后,能够准确地捕捉洪水淹没与降雨强度、洪水流量变化之间的关系,进而提供洪水发生后洪泛区的淹没深度和范围等关键信息。本文构建的降雨径流-洪水淹没模型能够适用于地形复杂、降雨时空分布不均匀的北江流域,为类似半湿润流域的洪水预报提供了有益参考,同时也为水文水动力模型耦合的研究奠定了基础。