长江中游洪水调度研究（Ⅱ）：整体防洪设计洪水分析

区域设计洪水是评价防洪工程体系整体效果的主要依据,文中首先探讨了地区组成法、洪泛区组合法等经验方法的优缺点,并结合长江中游螺山以上的实际情况,分析计算了该区域不同标准的设计洪水。其结果显示,典型年法、洪泛区组合法、同频率组成法具有不同的数学、物理背景,几种方法分别是从偏于冒险、偏于安全等角度选取洪水组合方案的不同提法;按照不同方法分别放大1954年、1995年、1996年、1998年型洪水,基本能够涵盖长江中游各种遭遇类型的洪水组合。     

长江中游洪水调度研究（Ⅲ）：防洪工程体系效果浅析

长江中游荆江洞庭湖区的防洪工程体系包括三峡水库以及分散的多个分蓄洪区,它们在不同类型来流情况下可能显示出不同的运用特点和效果。以1％设计标准的洪水为讨论前提,采用洪水调度数学模型分析了各种来流情况下的工程效果。其结果显示：三峡水库的调节作用主要是避免了荆江分蓄洪区的启用,将荆江段的超额洪量转移到水库进行调蓄;尽管不同类型洪水条件下各分蓄洪区运用情况不尽一致,但有、无三峡水库条件下,城陵矶附近总分洪量变化不大,分洪后的洪峰水位也变化不大。     

长江中游洪水调度研究(III):防洪工程体系效果浅析

长江中游荆江洞庭湖区的防洪工程体系包括三峡水库以及分散的多个分蓄洪区,它们在不同类型来流情况下可能显示出不同的运用特点和效果。以1%设计标准的洪水为讨论前提,采用洪水调度数学模型分析了各种来流情况下的工程效果。其结果显示:三峡水库的调节作用主要是避免了荆江分蓄洪区的启用,将荆江段的超额洪量转移到水库进行调蓄;尽管不同类型洪水条件下各分蓄洪区运用情况不尽一致,但有、无三峡水库条件下,城陵矶附近总分洪量变化不大,分洪后的洪峰水位也变化不大。     

三峡工程建成后长江中游的防洪形势和解决方案（II）

 针对第I部分提出的三峡建成后长江中游防洪形势和问题，用相同模型研究了多种代表性措施的防洪效果，提出了应对长江中游防洪问题的综合解决方案。研究显示，牌洲裁弯、提高城陵矶设计洪水位和南北分洪等工程和调度措施单独使用，在三峡水库提供和《长江流域防洪规划》确定的条件下都难以保证长江中游再现1954年洪水的安全。按防御1954年洪水和保障荆江安全目标，本文通过大量方案计算比较，提出基于牌洲裁弯与南北分洪组合，以适当提高城陵矶设计洪水位为调度余地的综合方案。该方案在调度和运用条件等方面有较大的安全余地，可以更好适应三峡水库等影响下长江中游的河流变化。     

太湖流域洪水过程水文-水力学耦合模拟

太湖流域洪水灾害日趋频繁、洪灾损失越来越大.针对太湖流域河网水系复杂等特点,本文将流域分为山区和平原区,分别构建分布式水文模型VIC和水力学模型ISIS.其中,上游山区划分为9个子流域,19个流量节点,构建了太湖流域山区分布式VIC水文模型,为平原区ISIS模型提供山区边界入流;平原区河网概化为795条河道和2 394个河道断面植入ISIS模型.选取1999年大洪水为典型,对所建水文-水力学耦合模型进行验证.结果表明:VIC模型在上游山区适用性较好,湖西和浙西山区总水量的模拟相对误差分别为9.73%和-11.18%,N-S效率系数达到0.81和0.72,ISIS模型模拟的6个站点汛期最高水位与实测值的绝对误差大多控制在±10cm以内,模拟的各站峰现时间也与实测值基本吻合,平均误差为2d,基本可以满足平原河网地区洪水模拟的精度要求.     

三峡工程建成后长江中游的防洪形势和解决方案（I）

 三峡工程建设的目标是保证荆江防洪安全。几十年来长江中游河道泄洪和湖泊调蓄能力发生较大变化,关键控制点城陵矶洪水位抬高,使得洞庭湖和城陵矶附近防洪形势更加严峻,对三峡水库控制下的下荆江也构成较大威胁。本文依据三峡梯级和长江上游水库群数学模型、长江中游河网水动力学模型仿真模拟了当前条件下的1998、1954年全流域洪水。结果表明,1954年全流域洪水长江中游需要分洪量显著增加,当前建设和规划建设的分蓄洪区规模偏小,城陵矶高洪水位壅高下荆江水位、监利等地洪水位超出堤防设计水位,三峡水库全面拦洪条件下的长江中游防洪形势仍十分严峻。下荆江在1954年洪水条件下存在较大危险,应引起高度重视。     

大洪水后的反思--关于长江中游防洪体系建设的初步设想

一、水灾是中国第一大灾，长江中游历来就是重灾区　　人类与洪水斗争贯穿着人类的历史过程。尽管人类社会已进入信息时代，科学技术有了很大的发展，防洪体系的建设日趋完善，但水害为自然灾害之首至今未变。２５００年前的先秦时代，《管子·度地篇》就说得一清二楚：“五害之属水为大”。目前全球各种自然灾害所造成的损失，洪涝占４０％，热带气旋占２０％，干旱占１５％，地震占１５％，其余占１０％，可见水灾损失之严重性。中国是一个水灾频发的国家。中国水量在空间和时间上分布严重不均，占国土面积５３％的东南部，其水资源占全国…     

长江防洪系统实时洪水调度仿真模型研究

根据长江流域防洪系统问题,以“先泄、后蓄、再分洪”为洪水调度原则,进行实时调度仿真模拟,并以长江流域1954年洪水为实例进行模拟验证。模型应用结果表明：应用信息反馈技术实施防洪系统实时调度时,将网络调度模型中节点之间的传播时间融合到网络时空结构中,调整了网络结构,减少了迭代次数和算时,且在网络结构中便于考虑上下游水库蓄放水时间空间差异的协调配合;宜昌至汉口的洪水演进由原来3段分为6段,从而计算精度得到提高。     

长江中游水灾监测系统的研究和建立

洪涝灾害是长江中游地区最为严重的自然灾害．本文叙述了以遥感和地理信息的应用为基础,将多元资料复合^[1],快速、准确与全天候的对长江中游地区水灾进行监测的方法．介绍了RS和GIS支持下建立起来的监测系统的目标、技术路线、结构流程等,并进行了应用分析．以期利用高新技术手段为长江中游地区有关部门快速了解灾情、指定救灾方案和灾后重建提供决策支持．     

长江中游水环境的变迁与城市的演变

分4个时期初步探讨了长江中游的水环境在历史时期的变迁,并以荆州、武汉、宜昌等几个有代表性的城市为例,分析了长江中游地区水环境的变迁对城市空间位置、空间形态、功能、兴衰和分布等方面的影响.     

1961～2011年长江中下游地区一季稻洪涝灾害时空变化 及风险评估

为探究长江中下游地区一季稻洪涝灾害的变化规律和风险分布,本研究利用该地区1961～2011年气象观测资料和1980～2011年一季稻发育期资料、面积产量数据,以累积湿润指数为基础构建灾害辨识指标,分析了一季稻洪涝灾害的时空变化;综合考虑致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体暴露性建立风险评估模型,完成了风险度区划。结果表明：（1）近51年长江中下游一季稻洪涝灾害年际变化显著,除重度洪涝外均呈增加态势;大部分地区灾害发生频次为30～90次,高发区在湘鄂交界西部地区。（2）一季稻洪涝灾害发生概率高值区在长江沿岸地区和浙江东南沿海地区,达30%以上;灾损率为3.2%～5.2%,大致呈阶梯分布,从东到西逐渐减小;大部分地区种植比率低于10%,江苏省的种植比率明显高于其他省;风险度分布大致以长江为轴,由长江沿岸向外逐渐递减,最高值出现在湖南石门,达0.24。     

三峡水利枢纽大江截流数值分析

采用正交曲线网格生成技术建立一种明渠导流双戗堤立堵进占截流的数学模型。该模型可精细模拟各种截流工况下龙口各水力参数的变化规律以及导流明渠的流态变化和过流能力。通过对三峡水利枢纽大江截流水力要素的数值预测，并与三峡水利枢纽二期围堰导流的模型实验资料进行了比照，结果吻合良好。该数学模型可为水利水电截流工程制定施工方案提供依据。     

长江中下游河道的特征及其防洪对策

根据长江河道的特征，制定、采用不同的防洪对策，是当务之急的大事。在自然裁弯频繁的荆江弯曲河道，实施人工裁弯已取得了利大于弊的较好效果，提高了防洪排洪能力；但Ｐａｉ洲弯道的裁弯，在未能提高黄石－武穴河段泄洪能力的前提下，将会出现武汉河段的河床淤积，加重武汉的防洪负担。对分汊支数较多或演变周期短的鹅头形弯曲分汊河段，则可堵塞掉一部分衰亡中的支汊，加强发展中的主汊，促成稳定单一河道的形成，取得改善洪条件     

长江中游荆江和江汉-洞庭地区防洪减灾策略

 在反思已有防洪减灾措施的基础上,基于"洪水和泥沙资源化"的考虑,提出了长江中游荆江和江汉-洞庭地区防洪的措施,即："采沙扩湖、清淤改田",实现"再造云梦泽、扩张洞庭湖",扩大江汉-洞庭地区洪水调蓄空间,在"蓄泄兼筹,以泄为主"和"江湖两利"的原则下,达到防洪减灾、冷浸田改造和改善血防工作的统筹考虑,支撑服务长江经济带和长江中游地区可持续发展战略。     

复杂河网中洪水演进二维数值仿真及其应用

为了模拟复杂河网中分洪后水流在较大平面范围内的流动情况，在考虑河床、进出口和动边界等复杂边界条件下，建立了二维洪水演进数学模型，并采用交替方向隐式(ADI)法进行离散和求解．结合流域实时洪水调度仿真系统的总体框架和调用，建立了模拟洪水在蓄滞洪区内任意位置的水位、流速、淹没水深、历时等演进过程的二维洪水演进数值仿真系统．该系统对永定河分洪区进行了二维洪水实时演进模拟，并结合大清河实测资料进行了模型合理性分析，结果表明，该系统能够适应复杂的边界条件，可为复杂河网实时洪水预报计算和实时洪水调度提供支持。     

河道、滞洪区洪水演进数学模型

采用有限体积法建立了适应河道、滞洪区复杂情况的洪水演进一、二维衔接数学模型构造了适合河道洪水计算的一、二维河道型网格和滞洪区二维地面型网格,网格具有多点、多面,既镶嵌又衔接的特点阻水建筑物对洪水演进速度影响较大,所以,将其模化成特殊通道,提出了洪水演进过程中渗流所造成的水体损失的计算模式．将该模型应用于大清河滞洪区,讨论了洪水边界条件,确定了模型糙率,率定了模型渗流参数．结合大清河“96．8实测洪水资料”进行了洪水演进数值模拟,分别对河道的水位、流量和滞洪区来水时间进行了模型验证,验证结果基本吻合．     

子牙河流域防洪规划方法探讨

子牙河流域是海河流域防汛工作的重点之一.子牙河流域防洪体系的建设对保护流域内社会经济可持续发展具有重要意义.本文依据子牙河流域内水文特征及防洪体系现状与特点,以"全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理"为普遍原则,实现子牙河流域防洪规划,维持并完善"上蓄、中疏、下排,适当地滞"的防洪格局,依据防洪规划标准在流域范围内开展防洪工程规划,并对工程实施效果进行评价.以滹沱河和献县泛区防洪规划为例,经规划该区域防洪能力得到普遍提高,流域内防洪工程中存在的诸多问题得到解决.因此,子牙河流域内防洪规划的最终实现,可使该流域内防洪措施更加完善,流域防洪能力得到普遍提高.