基于ISO聚类-最大似然法的洪涝灾害风险区划 ——以吴川市为例

在全球气候变化背景下,极端天气尤其是强降雨、风暴潮等正在成为沿海地区洪涝灾害的重要影响因素,危及当地人民的生命财产安全。以吴川市为研究对象,以镇、街道为单位建立洪涝风险灾害评价模型,从致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力3个方面选取指标进行评价体系构建,基于ArcGIS平台进行空间叠加分析,用ISO聚类-最大似然法将风险性划分为微、低、中、高、极高5个风险等级,并将评价结果划分成5个风险区。研究表明,吴川市洪涝灾害风险整体处于中等风险级别,风险值为3.04;空间上表现为中西部高,东南部低的分布特征。与吴川市易涝点实际调查数据的对比验证显示,91%的易涝点分布在极高风险和高风险区域,说明本次评价结果具有较高的精度,可以为当地洪涝灾害的防治提供参考。     

基于乡镇尺度的旱灾风险区划研究——以贵州播州区为例

贵州是全国唯一没有平原支撑的喀斯特山地省份，因其特殊的地理位置、气候特征和下垫面性质，干旱灾害频发。为掌握干旱灾害风险分布情况及分布规律，将风险区划单元进一步延伸至乡镇，以指导各乡镇防旱抗旱工作高效开展。以贵州省播州区为对象，以乡镇为区划单元，分析和筛选干旱灾害风险代表性指标。基于自然灾害风险理论和GIS技术构建干旱灾害风险区划模型，开展乡镇尺度的干旱灾害风险区划研究。结果表明，播州区各乡镇干旱灾害风险等级以中风险及以下为主，占比60%，中高风险区和高风险区累积占比为40%。干旱灾害风险高的乡镇主要分布在播州区的东部、南部和西部。多年平均降水量可以反映干旱灾害危险性。林草覆盖率高的乡镇的地形条件较差，旱地占比较高，干旱灾害风险一般较高。地形条件好是干旱灾害风险低的必要条件。     

基于AHP和GIS的广东省干旱风险分析与区划

为了减轻干旱灾害造成的影响,提高应对干旱灾害的风险评价和决策分析能力,结合广东省气候环境及社会经济等资料,选取致灾危险性、环境敏感性、承灾易损性3类评估要素为准则层,构建了广东省干旱灾害风险分析系统,运用层次分析法（AHP）和地理信息系统（GIS）对多指标环境作用下的研究区域进行干旱风险空间分析,得出广东省干旱综合风险区划图。结果表明,总体上看,广东省干旱综合风险区域呈高、中、低交错分布,中风险及以上区域比例较高,占总体面积的75.5%。结合历史旱灾统计数据分析,风险区划分布与实际情况基本相符。在应对干旱灾害时,分析成果可为广东省科学抗旱、精准施策提供参考依据。     

考虑圩区分布的平原河网区暴雨洪涝分析模型建立

针对圩区众多的平原河网区域,基于已有的一、二维非恒定流水动力学理论建立的城市洪涝仿真模型,引入"小蓄水面"的概念,将圩区内外在水动力学模型中未被概化但对降雨的调蓄作用不可忽略的小河、塘坝、小湖泊等根据其实际空间分布统一概化为所在网格的小蓄水面,并考虑圩区堤防标准、抽排能力和调度运行规则对河网区域洪涝时空分布的影响,对模型中网格淹没水深、圩区排涝和闸泵调度的计算方法进行了改进。选择嘉兴市为案例区域建立了暴雨洪涝分析模型,利用模型对嘉兴市近年来典型场次暴雨进行模拟计算,与河道实测水位及洪涝分布调查结果对比表明,模型对区域的概化合理,能反映嘉兴市在受本地降雨和上游洪水影响、下游潮位顶托及复杂的工程调度规则综合作用下水流的运动特点和洪涝的分布特征,模拟结果可靠,模型可以为区域洪水风险图编制和防汛风险管理提供支持。     

甘肃省干旱灾害风险区划特征研究

以甘肃省县级行政区划为单元，分别计算1956—2020年农业、因旱人饮风险程度；依据最不利原则，综合分析确定甘肃省干旱灾害综合风险区划。结果表明：农业干旱灾害高、中高风险区主要分布在陇中、陇东地区；因旱人饮困难高、中高风险区主要在陇东地区；城镇干旱灾害无高风险区，中高风险区分布较分散；综合干旱高、中高风险区主要分布在武威市、白银市、天水市、平凉市、庆阳市的部分县区；综合干旱中低、低风险区则主要分布在酒泉市、陇南市的部分县区。区划成果可为甘肃省科学抗旱、因地制宜制定干旱防御和减灾措施提供科学依据和技术支撑。     

安徽省干旱灾害风险区划研究

为提出区域旱灾风险应对措施提供依据,进一步推动干旱灾害防治区划研究,从风险管理角度定量评估和区划干旱灾害风险,以县级行政区为区划单元计算农业干旱灾害和因旱人饮困难风险度,并采用等分间距法开展农业干旱和因旱人饮困难风险区划,最后根据最不利原则确定干旱灾害综合风险区划。结果表明：安徽省农业干旱灾害高风险区主要集中在淮北平原北部地区和江淮分水岭地区;因旱人饮困难高风险区位于皖西皖南山区;城镇干旱灾害无高风险区;6个县级行政区干旱灾害综合为高风险区。风险区划成果有助于掌握安徽省干旱灾害风险分布情况,可为干旱灾害风险管理提供科学依据和技术支撑。     

我国农业干旱灾害风险评估及分布特征分析

基于水资源量分析干旱灾害危险性空间分布情况，通过分析不同干旱频率下现状年供水与历史典型年供水能力的差异，计算不同干旱频率下的农业干旱灾害影响，揭示全国农业干旱灾害风险分布特征。结果表明，我国干旱灾害危险性较高的地区大多分布在粮食主产区；在5年一遇、10年一遇、20年一遇的情况下，农业干旱灾害高风险区主要分布在黄淮海地区、东北地区、西北地区等北方地区；在50年一遇和100年一遇的情况下，西南地区和长江中下游地区等水资源相对丰沛的地区农业干旱灾害风险剧增，区域粮食安全、供水安全甚至生态安全将面临严峻挑战。     

《中国水旱灾害公报2010》发布公告

为提高公众对水旱灾害必然性、复杂性、长期性的认识,增强公众的灾害风险意识,完善我国水旱灾害信息统计制度,推动水旱灾害数据共享,强化政府水旱灾害风险管理和公共服务职能,促进防灾减灾事业的发展,国家防汛抗旱总指挥部和中华人民共和国水利部共同发布了《中国水旱灾害公报2010》。本公报包括2010年我国洪涝与干旱灾害情况、典型水旱灾害事件、减灾行动与成效以及历年水旱灾害信息统计数据,全文4章39页彩色印制。     

云南南盘江上游旱灾风险定量评估研究

以农业干旱灾害风险为研究对象,采用主成分分析法构造干旱综合表征指数来计算干旱频率,利用AquaCrop模型定量评估一定抗旱能力下的因旱作物损失,据此构建干旱频率-抗旱能力-旱灾损失之间的关系,用于定量评估旱灾风险。对南盘江上游西桥水文站以上区域进行实证研究的结果表明,在现状抗旱能力水平下,区内陆良县属于干旱易发区;当遭遇相同程度干旱时,陆良县与沾益县、麒麟区相比,其因旱作物损失率相对较大,这与实际情况相符;在现状抗旱能力水平下,研究区域遭遇百年一遇大旱时,其因旱作物损失率在15²0%之间。     

葫芦岛市强降雨洪涝灾害风险区域划分研究

文章采用自然灾害风险指数模型和GIS技术，结合2010-2019年葫芦岛市各区县的社会经济数据、地理空间数据和气象观测资料，充分考虑葫芦岛市城市内涝受短时强降雨的影响，计算分析强降雨洪涝风险的承灾体易损性、孕灾环境敏感性、防灾减灾能力以及致灾因子危险性指数值，构建与编制葫芦岛市强降雨洪涝灾害风险模型及其风险区划。结果表明，洪涝灾害高风险区主要位于兴城市、绥中县，葫芦岛市南部具有较高孕灾环境敏感性，因经济、人口地位显著市中心区域具有较大易损性风险；该风险区划能够准确反映葫芦岛市洪涝灾害潜在风险，为区域防灾减灾提供科学决策依据。     

基于TELEMAC-2D模型的深圳洪涝风险评估

基于TELEMAC-2D模型构建深圳市深圳河流域洪涝仿真模型,选取两场实测暴雨(20180607和20180916)的内涝淹没资料对模型进行验证,结果表明所构建的模型具有较好的可靠性和精度。采用构建的仿真模型模拟暴雨重现期为50年一遇、雨峰系数为0.4条件下,降雨历时分别为30 min、60 min、90 min和120 min 4种情景下洪涝发生的过程,获取积水深度、积水面积和流速等致灾因子,考虑不同流速和积水深度组合情境下对深圳河流域进行内涝风险评估。结果表明：随着降雨历时的增加,积水深度、积水面积和流速均增大;根据积水深度和流速对深圳河流域进行洪涝风险分区,中高风险区面积随着降雨历时的增加不断增大;中高风险区占流域总面积比例较小,但容易出现人员伤亡和财产损失,当出现中高风险区时,应及时发布信息,积极采取应急减灾措施。     

组合赋权2模糊聚类算法的改进及其 在洪灾风险评价的应用

针对洪水灾害风险评价中单一赋权法存在一定局限性和风险等级难以客观划分的问题, 提出改进组合赋权-模糊聚类算法, 开展洪水灾害风险评价研究。考虑洪灾危险性、敏感性和易损性等 3 个方面筛选构建评价指标体系, 并分别采用直觉模糊层次分析法和 VC-CRITIC 法赋予主、客观权重, 通过改进博弈论组合赋权法计算最优组合权重, 加权计算不同评价单元洪灾风险度, 利用高斯混合模型模糊聚类算法划分区域洪水灾害风险等级。以茨南淝左片防洪保护区遭遇淮河干流百年一遇洪水为例进行洪灾风险评价算法应用研究, 结果表明: 极高风险区和 高风险区共占保护区总面积的 24. 87 % , 基本为淹没水深较大、地形位指数较低和社会经济价值较高的区域。评价结果较为合理可靠, 所提改进组合赋权2模糊聚类算法可为防洪保护区洪水灾害风险评价和防灾减灾决策提供技术支持。     

长江流域历史水旱灾害分析

长江流域有丰富和长期的水旱灾害史料,最早的水灾和旱灾记载有2 000余年的历史,经过系统整理和分析的历史水旱灾害资料有1 000余年的旱涝型年表和500余年的旱涝分布图集.在以上资料基础上,对长江流域历史水旱灾害的地域分布特性和时间变化规律进行了初步分析.500余年历史水旱灾害的地域分布显示,流域水旱灾害总体特征是水灾重于旱灾,各级水旱灾害频率的地域分布极不均匀,存在着显著的灾害多发和少发地带,它们与自然地理环境、水系特征、气候条件和社会经济条件等因素有关;1 000余年旱涝型年表分析表明,长江流域洪涝和干旱频次在时间上的非均匀分布并非完全随机,表现出多种时间尺度的年际变化特征,其中主要表现为约100年上下的大干湿气候期变化及40年左右的小旱涝期振动.     

湖南省农业干旱水资源风险评价

以湖南省的14个地州市为研究对象，从水资源风险管理的可靠性、恢复性、易损性出发，结合其抗旱减灾能力，利用灰色关联聚类法、层次分析法等方法，建立了湖南农业干旱水资源风险评价模型。引用干旱风险指数法对湖南农业干旱水资源风险进行了评价。结果表明：张家界、湘西自治州、益阳、娄底等地州市水资源风险高，长沙、邵阳、岳阳等地州市水资源风险低，并绘出了风险分布图。评价结果可为湖南省水资源合理配置、保障区域农业经济可持续发展战略实施提供科学依据。     

基于k-means聚类点信息再分配的干旱危险性评价

针对当前常规干旱风险评价中评价指标权重分配方法差异性大、人为划分的风险等级主观性较强的问题,在改进常规客观赋权法的基础上,提出了一种基于k-means聚类点信息再分配的干旱危险性评价方法,并将其与基于综合客观赋权的常规评价方法一起运用于安徽省的干旱危险性评价,进行比较分析。结果表明：改进后的综合客观赋权能够进一步平衡熵权法与独立性权重法的计算结果,从而使指标权重更加合理;基于k-means聚类点信息再分配的干旱危险性评价方法相较于综合客观赋权法具有更合理的区分度,也更贴近实际;同时改善了传统聚类算法只能定性分析风险的缺陷。新方法进一步拓宽了干旱危险性的评价思路。     

基于WebGIS的洪泽湖地区动态洪涝管理信息系统

洪泽湖承泄淮河上中游15.8万km²的洪水,周边地区地形以平原洼地为主,常受洪涝灾害影响。为了降低区域洪涝风险、减少洪灾损失,针对外河洪水、区域洪水及暴雨内涝3类风险源构建了洪水演进模型,在此基础上基于WebGIS开发了B/S结构的动态洪涝管理信息系统,采用动态图层技术生成了动态洪水风险图。实现了对规划与模拟工况下的雨水情信息、静态与动态洪水风险信息和受灾损失信息的综合管理以及二维洪水演进过程的动态显示,有助于加强区域洪涝管控与制定避险转移方案。     

基于GIS的南水北调东线山东段区域洪灾风险区划

针对南水北调东线山东段区域的防汛需求,主要从洪水灾害的危险性、敏感性和易损性3方面建立洪水灾害风险区划模型,综合考虑研究区域的汛期暴雨日数、暴雨强度、高程、高程标准差、河网密度、湖区缓冲区、GDP、人口密度、土地利用类型等9项影响指标,用蒙特卡罗法辅助层次分析法分析确定指标权重值,通过ArcGIS的地图代数功能对各个指标图层归一化处理,计算得到研究区域的洪水灾害风险区划图。区划结果显示:鲁南片的高风险区位于南四湖周边区域、枣庄市局部地区;鲁北片的高风险区位于聊城城区、黄河以北沿线;胶东片的高风险区位于济南市周边以及半岛东部局部地区。通过与历史洪涝灾情资料进行比对,发现上述区划结果符合灾害发生的实际情况,区划结果对南水北调东线山东段洪水防治和决策管理具有重要的参考价值。     

浙江永康市棠溪流域洪涝风险分析

基于新安江模型和环境流体动力学模型（Environmental Fluid Dynamics Code,EFDC）构建山区城镇耦合洪涝模型,对浙江永康市棠溪流域洪涝问题进行分析,包括河道防洪能力评估、村落洪涝风险分析,以及洪涝村落降雨阈值分析。结果表明,棠溪流域干流防洪能力不足,部分河道较窄且过流能力不足,暴雨后易发生河道溢流,溢流洪水会淹没沿河附近房屋和农田形成洪涝灾害。其中,上弄口村河段防洪能力不足5年一遇,尚黄桥村和包坑村河段防洪能力不足10年一遇,当3 h降雨量达60 mm时,上弄口村为高风险村落,当3 h降雨量达100 mm时,尚黄桥村和包坑村为高风险村落,将这3个村落附近河道防洪标准提升至10年一遇可大大减少棠溪流域城镇的洪涝危害。     

基于AHP-GIS的内涝灾害风险评价研究——以揭阳市榕城区为例

基于内涝风险理论和内涝灾害成因机制，采用集成的AHP-GIS法，从区域的危险性、易损性、防灾减灾能力三方面选取考虑因子来构建风险评价模型，采用聚类和定性相结合的分析方法，对揭阳市榕城区进行洪涝灾害风险评价；研究结果表明，榕城区西北部是本区内涝灾害风险等级较高的区域，内涝灾害易发区主要分布在中西部区域，东部及东南部的风险等级总体较低。经验证，研究结果客观反映了榕城区内涝灾害风险分布情况，可为灾害防御工作提供技术支撑。     

基于GIS的山洪及诱发灾害的风险分析

山洪及其诱发的泥石流、崩塌、滑坡等灾害突发性强、危害大，应根据区域灾害风险分析的结果，对潜在高风险区进行重点防护。本文在分析灾害成因和风险因素的基础上，采用指标模型法，基于地理信息系统技术对桂东县寨前流域内山洪及其诱发灾害的风险进行了分析，得出灾害高风险区的分布。