宁波鄞东南平原洪涝风险分析与动态预报预警系统研究

提前预估可能存在的洪涝风险,加强洪水风险管理,能够降低洪涝灾害损失。利用甬江流域洪水模拟数学模型,模拟计算鄞东南平原遭受暴雨、风暴潮和江河洪水影响的情况下,城市可能发生的受淹情况,选用了16场洪水和6场量级不同的台风进行模型率定与计算,并在此基础上绘制城市洪水风险图,预报预警洪涝灾害。同时在模型的基础上设计了鄞东南平原洪涝风险动态预报预警系统,经验证系统模拟精度较好,成果合理可信,能够为平原洪涝风险动态预警预报提供强大的技术支持。     

基于DELFT3D HM模型的苍海湿地公园洪水淹没模拟研究

洪水淹没情景受区域洪水流量、河床地形变化、河道工程运行调度等多因素影响,对于洪灾情景的确定,是开展河道与滩区治理研究以及进行防洪设计和滩区功能定位的前提条件。为此,以苍海湿地公园区域为例,利用Delft3D HM模型建立起二维洪水演进模型,进而模拟洪水淹没过程。模型采用P=20 a一遇洪水历史资料进行验证,结果合理;采用P=50 a一遇洪水对苍海湿地公园流域内洪水淹没过程进行了模拟,得到了实时淹没范围、最大淹没区域、水位变化过程等洪涝区内的特征水力要素信息。成果为该区域内的防洪规划和实时洪水预报提供理论参考,同样为后期洪涝区内水质提升工程提供可靠参数。     

防洪排涝排水一体化模型在洪水风险图编制中的应用

随着城市洪涝灾害频繁发生,编制洪水风险图已成为当前国内外城市防洪减灾工作中重要内容,它可反映区域洪涝成因、量级、特性、危及对象及应急对策等风险信息分布特征。采用水力学方法构建水力学模型模拟研究区域洪水演进情况是洪水风险图编制常用的方法,通过构建考虑河道、城市地下管网、排水系统设施、阻水建筑物、水利工程及调度的防洪排涝排水一体化模型,将城市防洪排涝与排水有机结合,并兼顾流域与区域风险,通过历史降雨对模型进行校核验证,保证模型的可靠性。模拟计算了景德镇市城区因超标准洪水导致防洪墙溃决或城市暴雨可能发生的受淹和积水情况,并根据计算结果绘制洪水风险图,对景德镇市预防外围洪水、降低城市内涝洪水影响及土地利用和城市发展规划等提供决策依据和技术支持。     

辽宁省辽绕防洪保护区洪水影响分析研究

辽绕防洪保护区是辽河流域重点防洪河段防洪保护区之一,做好该区域的洪水影响分析工作,可以了解洪水特性,开展灾情评估,分析洪涝水灾害的淹没情况。通过模型方法、洪源分析和量级确定、洪水损失估算方案等洪水影响分析,为合理制定防汛避险转移方案和编制洪水风险图等工作提供数据,为区域的防洪预案制定、防洪工程调度运用、抢险救灾、防洪效益评估、土地利用规划、洪水保险等提供信息参考。     

北江大堤保护范围洪水风险信息系统的开发

结合北江大堤洪水风险图试点研究工作 ,从GIS应用开发角度 ,系统阐述设计和开发洪水风险信息管理系统的步骤和技术特征 .该系统集洪水风险基础信息的处理、风险图制作以及灵活的风险信息查询、洪灾损失评估与避难设计等于一体 ,并动态建立了与洪水数值模型的关联 ,使系统能高效地完成各种核心的洪水风险信息分析工作     

基于洪水演进数值模拟的洪灾生命损失计算方法研究

通过建立的一二维衔接洪水演进数学模型,对永定河泛区的洪水演进进行数值模拟,得到泛区内水位、流量、淹没范围等信息。在此基础上对泛区的洪灾生命损失进行计算,并对洪灾生命损失计算的DM公式进行了修正,从而能够更好地反映预警时间与洪水风险特征之间的关系。计算结果表明修正效果较好,修正后的公式更具适用性。     

洪水风险图的制作及其应用——以天津市黄庄洼蓄滞洪区为例

洪水风险图是标识区域洪涝成因、量级、特性、危及对象及应急对策等风险信息分布特征的一系列图的总称,当前已成为国内外城市防洪减灾工作中重要的非工程措施之一。以天津市黄庄洼蓄滞洪区洪水风险图编制项目为例,论述洪水风险图的作用,介绍洪水风险图的编制过程,探讨洪水风险图编制工作存在的问题,并提出进一步完善洪水风险图编制工作的建议。     

城市洪涝损失评估与应对措施效益分析——以广州市为例

气候变化和城镇化使得城市洪涝风险加剧,对城市区域的洪涝损失评估有助于洪涝风险的科学管理。以广州市为例,对不同重现期暴雨损失现状进行评估,综合考虑气候变化和社会经济发展影响,对未来暴雨损失进行预测,并对洪涝应对措施展开成本效益分析,结果表明：广州市现状洪涝年均期望损失约为5.88亿元,受气候变化和社会经济发展影响,未来洪涝灾害损失会进一步增加,其中社会经济发展带来的承灾体暴露度增加影响大于气候变化影响;对广州市城市防涝工程的成本效益分析可知,对于50年一遇以下暴雨,工程措施效益较为显著,超过50年一遇的暴雨,可采取以洪水保险等经济手段转移风险。     

洪水演进模型研究与仿真模型设计

洪水是自然界中常见的灾害,我国南方地区洪水频发,对当地经济和社会造成了巨大影响。虽然尚未有一种有效管理洪水的手段,但是可以通过合理的措施将损失最小化。采取何种工程措施,必须参考准确的洪水要素信息,因此洪水演进模型演进和仿真显得十分必要。由于仿真过程中需要许多地理空间数据,目前一般采用GIS技术辅助洪水演进模型仿真。提出了水力学洪水演进模型,包括水面模型、二维洪水仿真模型;并对研究区域进行网格化处理,并利用有限元法对其进行仿真研究,得出了研究区域的水流、水分、淹没区域云图。     

基于洪水风险评估的古城保庄圩防洪预案编制方法

根据防汛预案编制区域的洪水风险来源，采用水动力数学模型计算洪涝风险要素，掌握洪水演进过程和特征，以洪水淹没水深和到达时间为主要参考指标，优化人员财产转移批次和路径，可以提高应对突发洪水风险能力,具有较好的效果。以古城保庄圩为例，采用水动力数学模型，对保庄圩洪水淹没要素进行计算分析，解析保庄圩洪水风险分布情况，确定保庄圩转移人员、转移路径和安置方式等，并编制保庄圩避险转移方案，进一步完善防汛预案编制内容。     

基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统

为了加强洪泽湖地区洪水风险管理,保障淮河下游防洪安全,采用WebGIS与水文学、水力学模型相结合,将一、二维耦合的水动力学模型内嵌于B/S系统进行洪水预报预警的方法。构建了一维洪泽湖地区河道、二维洪泽湖湖面及周边滞洪区相耦合的洪水演进模型,在此基础上开发了基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统,实现了对降雨、洪水进行实时监控、预报和对预警关注地点水位、流量变化、洪水淹没和超标洪水预警信息的可视化展示。系统进一步提升了洪泽湖地区的防洪数字化水平,可为避险减灾提供决策支持。     

实时动态耦合模型及其在洪水风险图中的应用

将水力学的一维模型和二维模型实时动态耦合,可以解决溃堤、漫堤等洪水演进问题. 但传统的一维和 二维洪水演进模型通常是独立的模块,且模拟计算所花时间较长,结果也不够准确. 把独立的一维和二维模型 通过时间同步和空间耦合节点的对应关系,建立了一、二维实时动态耦合模型. 利用干水深和湿水深理论,改进 了传统的洪水演进模型. 采用该模型模拟了谷堆圩蓄滞洪区的溃堤洪水演进情况,通过历史洪水对模型进行了 验证,基于模拟结果绘制了规范的洪水风险图. 结果表明:一、二维水动力实时动态耦合模型在模拟溃堤洪水 时,模拟计算结果较传统的方法更为合理,且花费时间更少.     

外洪溃堤一、二维耦合模型与内涝模型叠加在防洪保护区内的应用探讨

针对防洪保护区河道洪水的漫滩、溃堤及其与内涝叠加耦合预测的难题,以模拟溃堤洪水遭遇区域内涝情况下洪水演进过程为目标,采用基于非结构网格的Roe格式离散控制方程,利用Mike-flood提供的标准连接、侧向连接实现一维与二维模型间的耦联,将溃口口门概化为宽顶堰并添加控制策略实现堤防溃决模拟。采用二维水动力模型耦合降雨径流关系计算净雨过程,建立与区域内涝模型叠加联用的一、二维水动力耦合模型。以中运河南片防洪保护区内洪水演进为例进行分析,结果表明:中运河右堤胡家险工溃决后,洪水向下游演进至房亭河与中运河交汇处的运西洼地内,最大淹没水深位于房亭河与中运河交汇处。模型能够较合理的反映区域内涝分布、地形及主要道路和涵洞对洪水演进的影响,可为区域内防洪抢险工作提供可靠依据。     

浯溪口水利枢纽溃坝洪水模拟

浯溪口水利枢纽位于昌江干流中游,是一座以防洪为主的水利工程,其溃坝洪水研究对于下游景德镇市防洪风险管理具有十分重要的意义.应用TELEMAC-2D建立了浯溪口水利枢纽二维溃坝洪水演进数学模型.模型模拟范围以60 m等高线为界,坝址为上游边界,下游出口距坝址62 km.模型采用非结构化三角形网格划分,局部加密.应用昌江河水面线和樟树坑水位流量过程线的实测值对模型合理性进行了验证,模型计算值与实测值基本吻合,说明TELEMAC-2D能较好地模拟河流洪水演进.进而取用不同入库洪水重现期在漫顶溃坝情况下的溃决流量过程作为洪水演进的上游边界条件,模拟计算出不同溃坝流量下浯溪口大坝下游洪水水力特性参数(水深、流量和淹没范围等),为浯溪口溃坝风险图绘制及大坝下游城市防洪管理提供了科学依据.     

The Regional Limit of Flood-Bearing Capability: A Theoretical Model and Approaches

A series of interesting questions will be proposed and tried to be answered in this paper such as: Is there a limit of disaster-bearing capability in a region human-environment system (HES) when the system is hit by an extreme flood disaster? If so, what does it mean and how can it be explained? An assumption, naming the regional limit of flood-bearing capability (LFBC), is suggested and proved to respond these questions in this study. The LFBC model consists of three factors, namely, the disaster-causing factor (DCF), disaster-bearing factor (DBF) and disaster-regulating factor (DRF). The DCF can be selected from the cause analysis of flood, the DBF can be extracted from analysis of flood risk and vulnerability, and the DRF is responding to the analysis of flood risk management and measures. The logical relations among the three factors are determined by the analysis of flood inundation-loss models. The limit of disaster-bearing capability in regional HES is introduced by the principles of threshold analysis in terms of large-scale system theory, and can be expressed as the regional inundated depth or the amount of water in a flood. The LFBC model is built up following this idea, and approaches of its application are stated with the support of remote sensing (RS) and geographical information system (GIS). Substantial changes in terms of system succession, such as reservoir resettlement, population migration and land use pattern change, would occur only when extreme flood beyond its limit of disaster-bearing capability in a regional HES. Otherwise, the difference can be use to measures the damage conditions. Combining the occurrence probability of extreme flood, the LFBC model could be used to provide the data support for flood damage assessment, regional disaster control and reduction countermeasures, and regional development planning.     

Establishment of a regional flood information system in the Hindu Kush Himalayas: challenges and opportunities

Rapid advances in communication technology are making access to information faster, more reliable, and cheaper. At the same time, hydrological and meteorological monitoring technologies continue to improve significantly. These technological advances can be exploited to promote regional cooperation for flood risk reduction in the Hindu Kush Himalayas by providing an end-to-end flood information system. The system will function as a decision support tool for decision makers to alert vulnerable communities in a timely and accurate manner. This article provides an example of how regional cooperation has been achieved and is being promoted in the Hindu Kush Himalayas through the development of a regional flood information system.     

基于MIKE FLOOD的洪泽湖周边滞洪区洪水演进模拟研究

基于实测断面资料建立了研究区的一维水动力模型,基于高精度DEM以及1∶10000地形图建立了研究区的二维水动力模型,并用MIKE FLOOD将一维模型和二维模型进行耦合,构建了洪泽湖周边滞洪区一、二维耦合的洪水演进数学模型。利用2003年历史洪水资料对模型参数进行了率定,并以2007年历史洪水资料进行了验证。以洪泽湖百年一遇设计洪水为模型上边界,二河闸、三河闸以及高良涧闸的现行调度方案的水位-流量关系为模型下边界,对洪泽湖百年一遇设计洪水方案进行模拟计算,当蒋坝水位达到14.33m时,洪泽湖周边滞洪区开始滞洪,得到开始滞洪后不同时段研究区内各类洪水风险要素的动态分布情况以及最大淹没水深、淹没历时,验证了模型的合理性,可用于蓄滞洪区洪水演算分析。     

西三洼洪水演进数值模拟及洪水风险分析

为模拟西三洼蓄滞洪区洪水演进,对其洪水风险进行分析,以一、二维非恒定流控制方程为基本理论,采用有限体积法,结合西三洼地形资料及大清河流域水文资料,建立一、二维耦合的洪水演进数学模型。采用63·8洪水实测资料对模型进行验证,结果基本吻合。对不同工况及重现期下的设计洪水进行洪水演进模拟计算并绘制洪水风险图。研究表明:该模型可模拟西三洼蓄滞洪区各分洪口门开扒时间、各时刻淹没面积、淹没水深及滞洪量等水情信息及其变化过程;规划情况(增加安全区)的滞洪总量大于现状情况滞洪总量;发生百年一遇洪水时,西三洼蓄滞洪区77%地区都遭受洪水侵害,其中57%区域为危险区,11%区域为重灾区,5%区域为中灾区。研究成果可为防汛部门制定科学合理的防洪减灾规划提供参考依据。     

基于三维洪水演进模拟的洪水溃堤保险定价应用研究

洪水保险是防洪减灾的一项重要非工程措施,保险费率厘定是洪水保险需要解决的关键问题。通过建立耦合VOF法与k-ε紊流模型的三维洪水演进数学模型,对溃堤洪水演进过程进行了数值模拟。在此基础上可以得到溃堤洪水引起的经济损失,与通过CAPM模型得出的风险附加费率,最终确定洪水总保险费率。将该方法应用于某堤坝工程,进行了不同溃堤情况下的洪水保险费的计算,验证了其实用性,旨在为我国溃堤洪水保险定价提出一种新的研究思路。     

三峡水库动态汛限水位控制范围探讨

为了充分发挥三峡水库的防洪兴利效益,将当前单一汛限水位控制的运行方式改为动态汛限水位控制是必要的,也是可行的.在满足水库下游防洪标准和允许水库下泄安全流量要求的前提下,对主汛期和汛末期分别采用预泄方式和预蓄方式进行调洪演算,研究不同动态汛限水位控制范围的影响,得到了符合水库实际调度的动态汛限水位控制范围.结果表明,三峡水库实施动态汛限水位控制的运行方式,既可以避免抬高汛限水位引起的防洪风险,又能增加水库兴利效益.