芝加哥雨型与城市灾害性降水的比较研究

目前城市洪涝研究中较多采用以芝加哥雨型为主的设计降水作为输入，该方法存在一定概化，实际防洪排涝应用和水文过程研究中需要进一步探索芝加哥雨型法表征灾害性降水存在的相关问题和缺陷。以郑州市城区2011～2018年发生的致灾降水事件为研究对象，总结了致灾降水的年内演变趋势；比较了芝加哥雨型设计降水与致灾降水峰值分布、强度等过程信息；基于雨洪模型(SWMM)分析了研究区不同成因的城市洪涝过程发生发展的差异，并与芝加哥雨型法输入的雨洪过程进行比照。结果表明：(1)郑州市城区年内致灾降水存在从雨强致灾发展为双致灾，再过渡到雨量致灾的趋势；(2)研究区2 a一遇芝加哥雨型洪涝过程与雨量致灾降水近似，5 a一遇及更高标准的芝加哥雨型具有双致灾降水的洪涝特征；(3)雨强致灾所致的洪涝过程积水历时短、程度小，雨量致灾洪涝过程持续时间长，双致灾洪涝过程兼具雨强、雨量致灾机理，影响范围更广。研究结果对城市内涝防治、海绵城市建设和地区防涝减灾具有一定意义和参考价值。     

安徽省洪涝旱灾特征及减灾对策

洪涝旱灾是安徽省的主要自然灾害，安徽社会经济的持续发展，尤其是加速皖江经济带的开发开放，与水利建设治理水患、变害为利密切相关。作者从安徽省已发生的洪涝旱灾的实际资料入手，分析了洪涝旱灾害的成因和基本特征；指出了修建关键性控制工程、结合非工程措施对于抗御水旱灾害的现实重要性，同时提出了增强各级政府和人民群众的水患意识，动员全社会力量防灾减灾的必要性；并针对未来１０年安徽省水利与防灾减灾的战略问题提出了设想与对策。     

安徽省洪涝旱灾害特征及减灾对策

洪涝旱灾是安徽省的主要自然灾害，安徽社会经济的持续发展，尤其是加速皖江经济带的开发开放，与水利建设治理水患、变害为利密切相关。作者从安徽省已发生的洪涝旱灾的实际资料入手，分析了洪涝旱灾害的成因和基本特征；指出了修建关键性控制工程、结合非工程措施对于抗御水旱灾害的现实重要性，同时提出了增强各级政府和人民群众的水患意识，动中同全社会力量防灾减灾的必要性；并针对未来１０年安徽省水利与防灾减灾的战略问题提     

变化环境下洪涝风险演变特征与城市韧性提升策略

在全球气候变暖与快速城镇化的背景下，极端暴雨洪涝发生的可能性与不确定性在增大，同时洪涝威胁对象、致灾机理、成灾模式、损失构成与风险特性均在发生显著变化。本文基于郑州“7.20”特大暴雨水灾的实地调研与典型案例的剖析，阐述当代社会洪涝风险连锁性、突变性、传递性的演变机理与趋向，结合国际社会与水共存、韧性提升的理念与实践，探讨变化环境下与新时代基本国情相适宜的洪涝灾害防治策略。研究结果表明，应对快速城镇化进程中极端暴雨洪涝灾害，需以流域为单元做好综合治水的统筹规划；韧性城市只有建成不怕淹的城市，才有利于实现人水和谐的目标；在发展不均衡、不充分的现实条件下，完善与健全洪涝灾害风险管理与应急管理体制与运作机制，不仅在于保障安全，而且要为新时代经济社会快速平稳发展保驾护航。     

浅议城镇洪涝问题及其对策

城镇发生洪涝的客观、主观因素比较复杂,而且不同城镇、不同地域和地貌地物所产生的洪涝原因也不尽相同。近年来,城镇蒙受暴雨洪涝自然灾害,使城镇不仅遭受了巨大的经济损失,而且给城镇的生产、生活造成了严重影响。通过分析城镇洪涝发生的成因,提出防治洪涝的措施,为政府解决大中城镇洪涝问题提供决策依据。     

城市洪涝模型及CPU-GPU异构并行计算技术研究进展

在全球气候变暖和城市化背景下，城市洪涝问题日益严峻。为尽可能减少城市洪涝灾害造成的损失，提高城市对突发性强降雨事件的应急处理水平，开展城市洪涝数值模拟技术研究具有十分重要的意义。本文从城市洪涝精细化和高效模拟角度出发，综述了城市洪涝模型、CPU-GPU异构并行计算的研究进展，系统总结了产汇流模型、一维河道/管网模型、二维地表模型、耦合模型、快速城市洪涝模型的构建方法和CPU-GPU异构并行计算的关键技术。针对当前城市洪涝模型研究中的不足之处，需要开展城市洪涝过程全物理机制模拟研究，深入分析全水动力城市洪涝模型的适用性、模拟精度和计算效率；还需基于异构并行计算技术，实现城市洪涝模型一维河道/管网、二维地表淹没的快速模拟，为城市暴雨洪涝精细化与高效模拟奠定基础。     

平原水网区圩垸防洪引发的城市洪涝风险转移研究

平原水网区圩垸建设改变了防洪排涝格局，引发的城市洪涝风险转移尚不清楚。综合运用城市洪涝耦合模拟与风险评估方法，通过典型洪水模拟分析，定量揭示了常州城区圩垸防洪引起的城市洪涝风险转移，提出了洪涝风险的协调方案。结果表明：(1)启用圩垸防洪使包围内淹没面积下降56%～64%、严重淹没(>1.0 m)面积下降70.2%,同时会加剧包围外南部和东部的洪涝灾害；(2)启用圩垸防洪加快了洪涝风险从城区向郊区的转移，使包围内4～5个子汇水区的洪涝风险下降超50%,而包围外南部和东部的3个子汇水区洪涝风险显著增加；(3)基于“风险共担”原则，将圩垸防洪启用的水位条件增加0～0.1 m,可作为今后常州防洪调度的备选方案。研究成果可为平原水网区的城市防洪减灾和洪水优化调度提供参考。     

安徽省淮河流域易涝洼地涝灾及其损失研究

安徽省淮河流域易涝多灾,易涝面积达3.0万km2,耕地2800万亩。本文通过对建国以来安徽省淮河流域历年实际发生的洪涝灾情研究,分析了洪涝灾害中涝灾所占的比重、不同涝灾面积发生的机率,以及涝灾的分布和变化发展趋势。选取典型区调查涝灾损失,定量分析了洪涝损失,以及洪涝损失与洪水频率之间的关系,为淮河流域易涝洼地治理提供了技术支撑。     

SWMM模型在城市规划阶段洪涝安全评估中的应用

我国许多城市的建设过程就是一个不断拓展城市边界的过程，原有地块的用地性质被改变，不透水的硬质化面积越来越多，不可避免地改变了地块原有的径流过程，造成愈发突出的城市洪涝安全问题；为应对城市建设中规划的用地性质被调整后可能造成的洪涝安全威胁；在缺乏实测水文资料及基础数据的情况下，以广州市某地块为例，建立地块的SWMM模型进行内涝安全评估，并综合分析地块及周边地块洪涝风险，确定地块洪涝风险等级；对比调查资料和已有洪涝风险成果，经过参数率定后的SWMM模型能客观反应海绵设施和雨水管网对地块内雨水的调蓄和排放过程，模型模拟结果较为合理，在城市控制性详细规划调整阶段可以利用SWMM模型对评估地块展开洪涝安全分析，为评估地块用地性质调整后洪涝风险提供科学的参考依据。     

1950—2010年东北地区旱涝演变特征分析

东北地区为干旱洪涝频发区,也是我国重要的商品粮生产和储备基地,揭示其旱涝演化特征对合理应对干旱洪涝具有重要的现实意义。为此,选择最易受旱涝灾害影响的农业指标,以受旱面积率、受涝面积率为等级划分指标,通过对干旱、洪涝发生频次和发生程度的变化特点分析,揭示了1950—2010年气候变化和人类活动双重作用下的东北地区干旱、洪涝演变特征。结果表明:在气候和人类活动共同影响下,对于干旱灾害,全区的发生频次和程度在时间上呈增加趋势,在空间上呈从北向南逐渐增加的演变格局;对于洪涝灾害,全区的发生频次和程度,在时间上亦呈增加趋势,在空间上恰好与干旱呈相反的演变特征;纵观近1950—2010年旱涝灾害演变,全区呈现干旱、洪涝频发,且以洪涝灾害发生频次更高,但在时间上呈现以干旱增加较快,空间上从北向南呈现由干旱、洪涝并存向仅以干旱为主的演变特点。     

Flood Hydrology and Geomorphology of Monsoon-dominated Rivers: The Indian Peninsula

ABSTRACT

The rivers of the southern part of the Indian Peninsula are monsoonal in nature and the hydrological characteristics of these rivers djffer markedly from those of Himalayan rivers. The rivers are subjected to severe floods during the monsoon season. In the last few decades, several large-magnitude floods (peak floods between 10,000 and 80,000 m³/s) have been recorded. In general, floods caused by precipitation from Bay of Bengal depressions include the peak flood of record. Analyses of the systematic, historical, and paleoflood records indicate that, in recent decades, the frequency of high-magnitude floods has increased significantly. Hydraulic estimates reveal that high flows are capable of bedrock erosion and transportation of coarse material.

Such large floods are important, not only from the standpoint of geomorphic work, but also in terms of social impact. Floods in the peninsular region are responsible for colossal loss of human life, crops, and property. In recent years, various measures offlood control and management have been adopted. However, flooding in such large rivers profoundly challenges flood-hazard management, because of the inadequacy of conventional data and high spatio-temporal variability of floods. To understand flood hazards and environmental change it is imperative that engineers and hydrologists utilize historical and paleoflood records to improve risk analyses as well as to estimate probable maximum flood on rivers such as these in a highly flood-prone region.     

Development of Flood Hazards Policy in the Indus River Basin of Pakistan, 1947–1996

ABSTRACT

Since independence in 1947, floods in the Indus River Basin in Pakistan have claimed more than 7,000 lives and caused massive infrastructure and crop losses. To date, flood damage reduction has received limited attention relative to the irrigation and hydropower subsectors in the basin. Nonstructural approaches to flood hazard mitigation have lagged behind engineering approaches. This article retraces the development offlood policies in Pakistan, from an early situation of risk acceptance to more recent strategies of risk management. It shows that an underlying problem, and future aim, for flood policy will lie in giving greater attention to mitigating social vulnerability to flood hazards in the basin.     

Removing the Confusion Over Droughts and Floods: The Interface Between Scientists and Policy Makers

Droughts and floods, as precipitation excesses, are quite different natural hazards, and each costs the United States more than $1 billion in losses annually. At the impact and policy levels, confusion arises from an inability to define droughts suitably and to identify flood losses in a quantitative way, unaffected by population changes, land use shifts, and other socioeconomic factors. Examples from Illinois research are used to show how relationships can be developed between generally understandable precipitation values and drought or flood losses in various economic sectors and land use areas. Then, the time and space variations of the events can be objectively assessed by using the precipitation data, providing meaningful scientific-engineering definitions for use by decision makers.     

Flood Hazard Assessment and Management: Interface with the Public

The understanding of how people evaluate and respond to natural hazards in an urban area, and how this knowledge can be integrated in the planning and management process, are becoming very important elements of a comprehensive and participatory approach to flood hazard management. Such an approach demands a clear comprehension of the processes of the risks perception, causal attribution, possible solutions for the problem and patterns of behaviour developed during hazard situations. The willingness of the public to participate in flood management, and the attitudes to previous initiatives also need to be addressed. The provision of structural flood defences can have a major impact on the environment and there has been an expression of concern by many members of the public for the degradation of river corridors. In this context, it is becoming a commonly accepted practice by central or local governments to submit flood management plans to public discussion. Appropriate techniques for interfacing with the public are necessary to support this upsurge of public involvement. This paper presents results from research on public perception of floods, flood management and participatory initiatives in Setúbal, Portugal. An extensive interview programme was undertaken with residents and shopkeepers – with and without flood experience, professionals responsible for dealing with flood control problems and local authorities responsible for decision-making on flood management. The paper concludes with a number of recommendations for flood hazard management policy making and processes.     

长江上游流域暴雨洪水相似性判别指标研究

暴雨洪水发生演化的各个阶段之间存在一定的关联性和规律性。以长江上游流域为研究对象,将暴雨洪水指标分为降雨、洪水、时间、雨洪关系、水库、形状和初始指标7大类,共67个指标。通过整理暴雨历史洪水资料,摘录暴雨洪水过程和计算暴雨洪水特征值,结合洪量相似度、洪峰相似度、形状相似度和灰色关联度4种相似性评价方法,优选出降水量、降水历时、起涨流量和洪水涨率4个指标作为相似洪水判别指标。以113场三峡入库洪水为样本进行相似性检验,基于几场典型洪水特征值寻找的历史相似洪水之间的相似度较高,确定性系数都达到了0.9以上。结果表明,降水量、降水历时、起涨流量和洪水涨率4个指标作为相似洪水判别指标,对指导实时洪水预报具有较高的参考价值。研究成果在三峡水库以上长江上游流域进行了试验应用,在寻找历史相似洪水方面具有较好的效果。     

清流河流域场次暴雨洪水特征及其对降水的响应关系

暴雨洪水是主要的自然灾害,分析暴雨洪水特性及其与气候要素的响应关系对流域防洪减灾和水资源可持续利用等方面具有重要意义。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了场次暴雨洪水过程特征、径流组成以及洪水特征要素与降水指标之间的响应关系。结果表明:场次降雨特征在一定程度上决定了洪水过程变化,水利工程修建和下垫面变化等人类活动对暴雨洪水过程特征有一定影响;场次暴雨洪水的产流系数总体具有递减趋势,但地表径流占径流总量的比率有增大趋势;场次径流量及洪峰流量与场次降水量之间具有较好的相关性,雨强对清流河流域暴雨洪水特征影响相对较小,蓄满产流是清流河流域主要的产流机制。     

山区河流洪水致灾因素及其治理对策

我国江河防洪体系中,山区河流的防洪能力建设是一个薄弱环节,导致我国每年山洪灾害在各类灾害中占有很大比例。给人民生命和财产安全带来巨大威胁。本文讨论了山区河流洪水致灾的因素：降雨、地形地质条件、人类活动影响、水利工程设施等四个方面。以及各个因素与山区洪水灾害之间的联系。在此基础上。又讨论了山洪灾害的治理对策。即加快进行小流域综合治理、进行工程措施、设立山洪灾害预警系统等三个方面,对每个方面进行了探讨。最后。提出了我国在此方面的不足,即对山洪发生的机理或过程的研究还尚不成熟、缺乏人才和关键技术等。通过本文的论述。以期为山洪灾害防治提供参考。从而更有效、彻底地为解决山区河流洪水致灾的系列问题．     

长江流域洪水相关因素及对策

长江流域资源丰富、人口密集。20世纪长江流域的3次大洪涝造成了巨大损失,所以研究流域洪水相关因子,探寻洪涝规律意义重大。天文地理、大气环流、厄尔尼诺以及拉尼娜等因素是造成长江流域大洪水的主要因素,人为因素加重了洪涝灾害。全球变暖的大环境,将会加快大气水循环,增加降水量。同时指出,长江流域洪水治理值得反思,用于防洪的堤坝存在潜在危险。长江流域防洪压力最大的荆江段,在高堤防高水位形势下,加上大堤管涌、岸崩、可能的地震等致灾因素的共同作用下,可能会北向溃堤,造成巨大灾难。最后提出了一些建议,希望能为长江流域防洪减灾尽到微薄之力。     

2016年湖南省防汛抗灾工作实践与启示

2016年汛期,湖南省降雨频繁,总量偏多,共发生15次造成较大汛情和灾情的强降雨过程,多个站点降雨量超过历史记录值,多条河流出现超历史洪水,洞庭湖地区水位全面超警戒,灾害损失严重。面对严峻汛情,全省上下,积极应对,获得了防汛抗灾工作的胜利。通过总结2016年度雨水灾情概况、防汛抗灾成效、防灾减灾措施、 经验与启示以及防灾过程中出现的一些薄弱环节,以期为今后防洪减灾工作提供参考。     

岷江上游汶川地震重灾区山洪灾害危险分区研究

以岷江上游汶川地震重灾区为靶区,在剖析山洪灾害特征及驱动因子的基础上,开展山洪灾害危险性分区研究。得出研究区山洪灾害具有如下特征:1受暴雨控制,主要分布在龙门山暴雨区,具带状、群发特征;2受地震发震断层的控制,在主断层范围内集中、连片分布;3呈串联或并联特征;4震后崩塌、滑坡淤堵河道,山洪灾害发生的临界雨量降低,导致山洪灾害规模扩大、频率增加,危害加剧。根据主控驱动因子即暴雨驱动因子(年最大1 h暴雨均值)和地震驱动因子(距发震断层距离),将研究区山洪灾害分为3个等级:高度危险区、中度危险区和低度危险区。研究成果可为岷江上游流域山洪灾害的监测预警、综合防治、减少山洪灾害损失等提供依据。