基于InfoWorks ICM的城市洪涝模拟及其风险分析

在气候变化与城市化的双重影响下,我国沿海城市面临日益严峻的洪涝形势．本文以沿海城市福州市中心城区白马河片区为例,基于InfoWorks ICM建立水文水动力耦合模型,并采用2021年2月10日实测降雨及检查井液位数据对模型参数进行了校验．利用了重现期分别为10、20、50和100 a 这4种工况作为降雨驱动模型,其结果表明:在10 a一遇设计降雨时,模型在10:12时达到最大水深0.402 m;在20 a一遇设计降雨时,模型在10:07时达到最大水深0.419 m;在50 a一遇设计降雨时,模型在10:02时达到最大水深0.438 m;在100 a一遇设计降雨时,模型在10:00时达到最大水深0.450 m．本文在水文水动力学模型分析的基础上,基于地形数据构建二维水动力模型作为补充,并采用洪水风险率危险性分析法分别对片区洪水危险性进行了量化计算和空间分析,可以为典型城市洪涝情景模拟及风险量化分析提供一定的技术支撑．      

基于改进后灰靶模型的城市洪涝易损性评价

针对传统灰靶模型等权的计算模式,引入熵权对模型加以改进,由此建立基于熵权的改进后灰靶模型。以湖南省为例,对13个地级市洪涝易损性等级进行评价。评价结果表明,该方法思路清晰,计算简洁,且评价结果可靠,具有一定的推广运用价值。     

对应对城市洪涝问题的一些认识

城市化和气候变化让城市洪涝成为常态,频发、广发、急转、重灾的特征显现,应对城市洪涝更加成为广泛重视的研究主题。以往研究成果大多集中在对洪涝发生发展的机理认识和城市建设中的防御体系加强与改造方面,交叉应用现代信息技术的研究成果也不少,但城市洪涝作为自然灾害的一种,目前的应对成效还有很大差距。在相当长的一个时期内,就现存的应对条件,特别是当前急需要见效,研究者把重点放在机理研究和城市基础改造就不妥当,要把城市洪涝按突发事件对待,强化应急应对才是上策。本文遵循分治与综合思想,建议整合信息、计算、经验资源,探索与事件特征和过程相适应的情景组合、事件主题、模型方法组件、应对预案、模拟调控等的集成应用,提出了快速适应、不断积累、知识智慧服务的城市洪灾应对新模式。     

近40年大尺度气候因子对中国洪涝灾害的可能影响

基于中国1980—2018年0.5°×0.5°逐日降水数据、紧急灾害数据库数据（EM-DAT）,分析了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和北大西洋涛动（NAO）对中国极端降水频次及强度、洪水发生率及损失的可能影响．结论如下:1)当冬季厄尔尼诺发生后,次年我国东部沿海及黄河、长江下游地区秋季极端降水强度增加26%;当冬季拉尼娜发生后,次年我国东部地区春、夏季极端降水强度分别增加8.8%、5.1%．2)当NAO为正位相时,我国大部分地区春、夏、秋季极端降水频次较高,华东地区夏季极端降水强度增加8.5%．3)与正常年份相比,冬季厄尔尼诺或拉尼娜发生后,次年我国春季洪水损失偏多14.5%,秋季洪水发生率偏低30%;NAO为正位相时,我国春季洪水损失偏少20%,秋季洪水发生率偏高14%．4)当拉尼娜发生后及NAO正位相、负位相时,我国长江、黄河和珠江流域极端降水与洪涝灾害的变化具有一致性．      

降雨和外江水位变化对城市洪涝的联合影响分析——以武汉市为例

降雨和外江水位是影响城市洪涝灾害的主要因素.为了更好地评估洪涝灾害风险，分析了降雨和外江水位变化对城市洪涝的联合影响.以武汉市为研究对象，采用Copula函数定量评估了不同时段降雨与外江水位的联合分布特征，并基于2016年典型降雨过程验证后的青山区SWMM模型，模拟了不同降雨和外江水位变化下武汉市青山区的洪涝过程.计算结果表明，同一重现期降雨下外江水位从21.7m升高至28.0m,研究区域的致涝率增加了0.5%～2.2%;相同外江水位下降雨重现期从5a增加至100a一遇，研究区域的致涝率增加了28.5%～29.1%,泵站运行对区域致涝率的消减作用从20.6%～21.0%减少至4.1%～4.9%;表明暴雨是区域内涝的主要因素，外江水位越高对区域内涝造成的不利影响越显著，且随降雨重现期增大泵站对区域的排涝作用越来越小.武汉市汛期降雨量和长江水位的联合风险率大于单个因素的风险率，且2010～2020年强降雨与高水位联合风险率和同现风险率相较于2000～2009年的均呈增加趋势，增长率超过了70%,表明近几年来极端降雨和高水位事件频发，且未考虑降雨和长江水位的联合作用可能会低估洪涝的危险程度....     

城市社区灾害应急准备能力评估

城市面临的突发事件包括自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等。我国近年来自然灾害发生尤为频繁,造成巨大损失,而社区是各类事故灾害承受的主体。评估社区灾害应急准备能力对于降低伤害损失、提高综合应急准备能力具有重要意义。基于简单化和实用化原则,论文构建了二层三级评估城市社区灾害应急准备能力的评价指标体系,运用专家打分法确定各指标的权重系数,采用多层次模糊综合评判模型给出该方法的具体应用,为评估城市社区灾害应急准备能力提供了具有可操作性的评价指标体系和评判数学模型。     

温润地区平原圩区产流机制研究

圩区广泛分布于我国南方大河的中下游沿江和滨湖地区，是重要的农业生产基地，但由于该地区低洼，地下水埋深浅，洪，涝渍灾害特别严重给农业生产带来不利。因此开展洪预报和在治理至为重要而降雨径流计算是其首要解决的问题。从分析圩区自然地理特性和产流机制出发，建立了适合圩区的产流模型。其物理概念明确，结构简单合理，参数易于调试。对上海青浦县香花试验区１０场降雨径流模拟分析表明，模型较为可靠。     

洪涝及其对环境的影响

洪涝是一种气候灾害,它威胁着工农业生产和人们生命财产安全。在夏季风强和台风多的地区,是洪涝多发区。洪水常引发泥石流、山体滑坡等次生灾害,并使水土大量流失,破坏生态环境。     

基于TELEMAC-2D模型分析不同洪涝情景对城市应急响应时间的影响

暴雨洪涝灾害会淹没城市路网进而导致交通与公共服务的中断,增加应急救援时间.该文采用TELEMAC-2D模型模拟了前山河流域五十年一遇与百年一遇设计暴雨情景下的淹没过程,分析了不同的暴雨洪涝情景下前山河流域的医院、消防和公安救援的响应时间.结果 表明:在无暴雨洪涝情景下,研究区域内医院、消防和公安的平均可达时间分别为19...     

晋城市不同区域洪涝驱动要素分析

兼顾城市不同空间特征的内涝问题,是提升城市防洪排涝能力的关键.本文以晋城市主城区为例,针对不同开发程度的管网密集区与管网稀疏区2类下垫面,构建SWMM-ICM-WCA2D模型,模拟不同降雨情景下管网排水与地表淹没状态,分析城市内涝驱动要素.结果表明：管网密集区的内涝积水主要受降雨强度、管网排水能力和地形特征的影响,主城区现状管网设计标准较低,5 a一遇降雨条件下排水容量已趋于饱和;管网稀疏区高程≤751 m的淹没区水深较大,其余高程大的区域积水深度较小而流速较大;不同降雨情景下,管网指标与淹没要素间均表现出较强的相关性,特别在高水深（>1 m）时的联系更为密切,相关系数>0.78.     

城市化发展对城市洪灾的影响及减灾对策

在世界城市化背景下,我国城市已经进入快速发展时期,与此同时,城市化进程中的负效应也突显出来,城市洪涝灾害的频度和强度增加,灾害损失加重,城市防洪已成为城市发展过程中倍受关注的问题,本文中从城市化发展对成灾特性、对周围生态环境以及城市本身的发展等几个方面分析了对城市洪涝灾害的影响,并提出城市防洪减灾的对策与建议.     

城市防洪减灾能力评价问题的探讨

从工程措施和非工程措施2个方面综述了城市防洪减灾能力评价体系的研究进展.工程措施防洪能力主要从堤防、河道、湖泊调蓄、水库调蓄、分蓄洪区、排水设施、城市基础设施承灾能力7个方面进行评价;非工程措施防洪能力主要从预测预报预警能力、救援与恢复能力、社会基础支持能力、灾害管理政策法规及科普宣教能力4个方面进行评价.对防洪减灾能力评价方法进行了探讨,认为层次分析法和模糊综合评判法是评价城市防洪减灾能力较为合适的方法.     

Methane emissions from wetlands on the Qinghai-Tibet Plateau

The areal extent of cold freshwater wetlands on the Qinghai-Tibet Plateau (QTP) is estimated at 0.133 × 10⁶ km², suggesting a significant methane potential. Methane fluxes from wet alpine meadows, peatlands,Hippuris vulgaris mires and secondary marshes were 43.18, 12.96, −0.28 and 45.90 mg · m⁻² · d⁻¹, respectively based on the transect flux studies at the Huashixia Permafrost Station (HPS) from July to August 1996. Average CH₄ fluxes in the thaw season were extrapolated at 5.68 g · m⁻² according to the areal percentage of wetland areas in the Huashixia region. The CH₄ fluxes at four fixed sites, representative of similar ecosystems, ranged from −19.384–347.15 mg · m⁻² · d⁻¹, and the average CH₄ fluxes varied from 6.54 to 71.97 mg · m⁻² · d⁻¹ at each site during the observation period from April to September 1997. The CH₄ emissions at each site during the entire thaw season was estimated from 1.21 to 10.65 g · m⁻², displaying strong spatial variations. Seasonal variations of CH₄ fluxes also were observed at four sites: CH₄ outbursts occurred upon the spring thaw in May and June, CH₄ fluxes increased afterwards with rising soil temperatures. Episodic fluxes were observed in summer, which influenced the average CH₄ fluxes considerably. Annual CH₄ emissions from cold wetlands on the QTP were estimated at about 0.7–0.9 Tg based on the distribution of wetlands, representative CH₄ fluxes, and number of thaw days. The centers of CH₄ releasing were located in the sources of the Yangtze and Yellow rivers, and Zoigê Peatlands.     

Dust storms and loess accumulation on the Tibetan Plateau：A case study of dust event on 4 March 2003 in Lhasa

Whether the Tibetan Plateau is a significant dust source area is of great importance, because this is related to the understanding of sources, accumulation and environmental effects of dusts on the Tibetan Plateau and inthe Far East-Pacific Ocean regions as well as to the evointion of coupling of the Tibetan Plateau and atmaspbere-oeean-continent exchange. Synoptic dynamics and remote sensing tracing of a dust storm on 3 to 5 March, 2003 in Lhasa onSouth Tibet demonstrate that the Tibetan Plateau possessesall factors and conditions of generating dust storms. Accompanied with this dust storm is a strong ascending stream onthe Plateau which has raised various sizes of durst particlesinto different levels. The lifted coarse particles were largelyfallen down and accumulated as loess on the eastern TibetanPlateau, and the fine particles were translated by the westerly jet and subsided in the northern Pacific Ocean. The spa-tial-temporal distribution of dust-storms between years 1961and 2000 ou the Plateau shows that duststorms mainly occurin winter and early spring with high frequency, and tile pathof dust storm moves gradually from south to north, which isclosely coupled with the northward moving of the westerlyjet from winter to spring over the Tibetan Plateau. Com-pared with other twelve dust source areas in China. the Ti-betan Plateau is one of the key dust souree areas for thelong-distance transport because its high occurring frequencyand elevation cause fine particles easily to be lifted into thezone of the westerly jet.     

面向防汛减灾VR-GIS的汛情虚拟场景演进方法研究

基于模糊神经网络和面向对象方法,对汛情虚拟场景及实现方法进行了研究,提出了基于模糊联想记忆网络FAM的汛情场景演进模型EFSM.EFSM采用多层模糊联想记忆网络,避免了大规模复杂数学计算,有效解决了防汛减灾VR-GIS平台的关键问题.     

面向防汛减灾的VR-GIS汛情虚拟场景建模方法

基于面向对象方法和数据库技术,针对防汛减灾VR-GIS平台,对汛情虚拟场景、虚拟场景单元和虚拟对象进行了分析,提出了汛情虚拟场景和虚拟对象的数学表示,提出了虚拟对象的类结构、操作方法、模型特征和建模方法,有效解决了防汛减灾VR-GIS平台的关键问题.     

流域防洪减灾工程措施方案优选研究

利用河网模型系统MIKE11、MIKE21,模拟计算了流域洪水淹没过程,以可变模糊集理论为基础,建立了流域防洪减灾工程措施方案优选模型.该模型能够确定方案指标对指标特征值区间的相对隶属度、相对隶属函数,并且能够通过变化模型及其参数,合理地选出优属度较高的方案,提高对方案优选的可信度.最后,将该模型应用于大连碧流河水库下游流域的防洪减灾工程措施方案优选,结果表明,该模型计算简便,实用性强,优选结果可信度高.     

新建铁路青藏线拉萨至日喀则段峡谷区滑坡危害区划研究

根据拉日铁路加深地质工作阶段所收集的拉萨-日喀则段滑坡不良地质资料,分析、归纳了该段线路走行范围内滑坡分布、成因上的共性及规律,建立了滑坡危害区划,给出了相应的工程处理对策,为拉日铁路的顺利建设提供技术参考。     

青藏高原公路路面结构水热差异变化分析

通过对青藏高原北麓河地区大气降水以及沥青路面和砂砾路面下部浅层土体水热变化的连续监测,分析路面结构中降水、地温以及水分变化之间的关系.结果表明,在降雨时段,5 cm深度土体水分增加,沥青路面下部土体的水分增量约为砂砾路面的2倍.砂砾路面20 cm及以下深度范围水分增加,而沥青路面下部水分变化量小于0.3%.砂砾路面下部土体间存在良好的水力联系,沥青路面结构中的隔水层阻隔了层中水热交换.面层中水分的波动与降水密切相关,基层水分变化受地温控制.路面结构的隔水层增加了面层的蒸发量,同时造成层下水分的大量聚集和路基储热量的增加,表现为基层地温明显高于面层.水热交换的差异是造成沥青路面热效应的重要原因之一.     

城市开发建设对城市地貌的利用研究--以浙江省金华市为例

城市地貌是城市开发建设中需要考虑的一个重要因素．城市地貌既影响城市的城建用地,也影响城市的交通建设和城市的景观带建设．金华市地处金衢盆地东段,为浙中丘陵盆地地区,地势南北高、中部低,“三面环山夹一川,盆地错落涵三江”是金华市地貌的基本特征．金华市地貌地形与城市建设有着密切的关系,它影响着金华市城市形态和城市格局的生成和展开,因此在城市开发建设中必须重视城市地貌的利用问题．结合金华市旧城改造、交通建设和景观带建设等方面,试图为金华市城市建设和发展提出一些合理的建议,并为其他城市的建设提供理论和实践上的参考．