基于PCA和AHP的小流域山洪灾害风险评价

为准确评价小流域山洪灾害风险,针对小流域山洪特点及成灾机理,以栾川小流域为例,选取汛期年最大1、3、6、12、24h降雨量及年均暴雨日数为致灾因子,地形高程、坡度及水系分布为孕灾环境,沿河两侧村镇人口和房屋密度为承灾体,构建了小流域山洪灾害风险评价指标体系,并采用主成分分析法(PCA)提取关键致灾因子、层次分析法(AHP)确定各指标权重,依托ArcGIS空间分析叠加功能得到小流域山洪灾害危险性分布图、易损性分布图和山洪灾害风险等级分布图。结果表明,栾川小流域中上游部分地区如常村、么坪村、新立村等所在的小流域属于山洪灾害高风险区,占流域总面积的15.4%,这些地区年最大降水量普遍较高,且沿河居民住户相对集中,山洪灾害风险等级最高;山洪灾害低风险区主要位于流域下游,如西地村、上河南村等,此结果与小流域历史山洪灾害分布情况相一致。分析结果可为有关部门防洪减灾提供依据,也可为同类小流域的山洪灾害风险评价提供参考。     

江西省铅山河流域山洪灾害风险区划

为绘制江西省铅山河流域山洪灾害风险区划图,从危险性和易损性两方面构建了风险评价指标体系,基于层次分析法和GIS技术建立了山洪灾害风险评价模型,绘制了研究区山洪灾害危险性、易损性和风险分布图,并结合实际山洪灾害调查评价成果对其验证分析。结果表明,铅山河流域山洪灾害风险度相对较高地区主要分布于武夷山镇、篁碧畲族乡、天柱山乡、石塘镇、英将乡等流域中上游段,风险度较低地区则集中于流域下游永平镇附近,评价结果与该流域实际情况较为吻合,说明所构建的风险评价指标体系和评价模型有效可靠。研究结果可为其他地区山洪灾害风险区划图绘制提供借鉴。     

基于调查评价数据的永善县山洪灾害危险评价

基于近年来的山洪灾害调查评价数据,以云南省永善县为例,在要素评价框架下提出了一种县域尺度山洪灾害危险评价方法。该方法以小流域为基本统计单元,从河道形态、小流域属性等方面细化指标体系,并综合主成分分析、层次分析法和熵值法进行指标权重设计。结果表明,永善县山洪灾害危险分布主要受褶皱山系控制、区域特征明显,高危险区约占全县小流域总量的59%,主要沿五莲峰山系贯穿县境南北,低危险区集中在县域东南低地势起伏地区。通过对比历史资料,认为该方法精度较高,可为山洪灾害调查评价工作提供补充,为小流域山洪灾害监测预警设施布设、优化山区村镇居民点和开发建设项目布局等提供指导。     

基于AHP和GIS的吕梁地区小流域山洪灾害风险区划

为准确评价山西省吕梁地区石楼县的山洪灾害风险,从山洪灾害的形成条件和流域基本情况出发,选取降雨、地形、河流水系和历史洪水四个因子为危险性评价指标;选取人口密度、耕地面积百分比和单位面积生产总值三个因子为易损性评价指标。利用层次分析法(AHP)确定各指标权重,并依托ArcGIS空间分析叠加功能得到石楼县山洪灾害危险性分布图、石楼县山洪灾害易损性分布图以及石楼县山洪灾害风险分布图。结果表明,石楼县山洪灾害风险系数最小值为0.002,最大值为0.568。低风险、中低风险、中等风险和高风险等级面积占全县面积比例分别为18.21%、26.33%、26.08%、29.38%。分析结果可为同类小流域的山洪灾害风险区划提供参考,也可为有关部门防洪减灾提供依据。     

云南省缺资料小流域临界雨量计算分析

小流域因缺乏长期监测的降雨径流资料,临界雨量的计算是其山洪灾害防治面临的难题之一。针对云南省山洪灾害特征,以典型资料匮乏小流域为基本单元,采用水位流量反推法、频率曲线法、灾害与降雨频率分析法3种方法分析临界雨量,并通过适用于资料匮乏地区的地貌瞬时单位线模拟流域汇流过程。结果表明,3种方法计算的临界雨量值较为接近,其中结合了地貌瞬时单位线的水位流量反推法更适用于计算分析云南地区临界雨量;可见在推求山洪灾害临界雨量计算时采用地貌瞬时单位线模拟云南省流域汇流过程合理可行。     

递进式山洪灾害风险预警研究与实践

从近年来我国山洪灾害风险预警的主要建设内容、取得的主要成效和存在的问题等方面分析了我国山洪灾害风险预警现状。针对当前山洪频发区"落地雨"预测监测难、预警信息传达不及时、精准预警难、有效转移少等问题,构建了由气象先导预警、小流域实时定向预警、社区自主预警三种模式组成的递进式预警体系,并以江西省为例进行了实践应用。该预警体系以雨情发展为主线,使山洪灾害防治区预警范围从大区域到小流域到沿河村落、预警过程从雨前到落地到水位上涨、预警精度从预报到准确,预警对象从公众到受灾群众层层递进和聚焦,互为备份和补充,形成完整的预警体系。研究成果对于提升山洪灾害风险管理水平有重要意义。     

湖南省长沙县暴雨灾害危险性评估与区划研究

为准确评估湖南省长沙县暴雨灾害危险性，通过调查1951～2020年历史气象数据、灾情数据和最新的承灾体信息，建立风险普查数据库，综合考虑暴雨灾害多项气象致灾因子和地形、河网水系等孕灾环境的影响，开展暴雨基本特征分析和灾害危险性评估，形成危险性评估模型。结果表明，长沙县地质灾害主要出现在长沙县东北部区域；城市内涝灾害主要影响县城和周边城镇化较高地区；山洪灾害主要影响长沙县中部和北部地区。长沙县暴雨灾害危险性分布自东南、东北向中部呈减弱趋势，开慧镇、高桥镇、黄花镇为高风险，暴雨事件在这三个乡镇容易造成次生灾害；全县存在两个相对高值中心，分别位于东南部黄花镇、江背镇及北部开慧镇、高桥镇；中部的安沙镇、果园镇、春华镇和县城附近暴雨灾害危险性等级低。     

基于防灾能力的山洪灾害预警指标估算模型及应用

针对流域下垫面条件和河道条件等复杂地貌特征对山洪灾害预警指标确定影响较大的问题,以多种分布函数拟合极端降水序列,并考虑土壤产流能力、河道槽蓄水量等因素,通过模糊综合评价法量化小流域内防灾对象的防灾能力,提出基于防灾对象防灾能力的山洪灾害预警指标估算模型。选用罗敷堡小流域源头村二组作为防灾对象,利用该模型确定不同土壤湿度下各预警时段的预警指标范围;并将该模型结果、水位流量反推法结果分别与时段特征雨量进行对比检验,结果表明该模型所求山洪灾害预警指标范围合理可靠,可用于山洪灾害预警预报。     

无资料区小流域山洪灾害过程数值仿真研究

为揭示无资料区小流域山洪灾害爆发过程及致灾机理，以江西省樟树市芗溪河小流域为例，建立暴雨洪水情况下松散体运移数值模型，分析了暴雨发生过程及泥沙运移规律。结果表明，对河道而言，高地势、坡降变化处与汇流地区流速较大，对于坡面较缓、汇水面积大的区域，汇流点流速相对其他区域增长尤为显著；流域初期局部积水，短期内出现地表径流，汇集而成的水流冲刷出多条沟壑，泥沙多在下游出口处沉积；流域水深、流速与降雨量相关，降雨量越大，水深流速越大，冲刷情况越显著。研究成果对于该地区山洪预警具有积极意义。     

基于GIS与AHP的南丰县山洪灾害风险评估

为防治和削减南丰县山洪灾害导致的重大损失,评估山洪灾害风险等级至关重要。首先,从致灾因子、下垫面孕灾环境和承灾体特征着手,利用GIS软件、层次分析法(AHP)构建了山洪灾害风险度模型和风险评估指标体系,制作了山洪灾害风险度分布图和风险等级图;其次,利用16个点位的实地调查数据对山洪风险划分等级结果进行了验证。结果显示,所得山洪风险等级图与实际的山洪灾害点具有较高的吻合度,但同时也存在一定局限性,反映所构建的山洪灾害风险度模型及相应的指标体系适宜该区域山洪灾害风险评估,但仍需进一步优化模型参数和改进危险度分级方法。研究结果可为相似区域山洪灾害风险的分析与决策提供借鉴。     

江西省山洪灾害风险评估区划

山洪灾害属频发高发的自然灾害,山洪灾害的防治一直是我国防汛工作的重点和难点。通过分析产生山洪灾害的驱动因素确定风险评估指标,建立基于综合指数法的山洪灾害风险评估模型,划分江西省山洪灾害风险低、中、高、极高危险区划,并与山洪灾害调查评价成果进行验证。结果表明,所提出的山洪灾害风险评价模型能较好地反映江西省山洪灾害发生的特点、分布情况及易发程度,拟合度较高。     

基于县域的黑龙江省山洪灾害风险区划

为分析黑龙江省的山洪灾害风险区划情况,基于GIS技术,利用研究区基础地理数据和该区域各地市/县统计资料,在深入分析研究山洪灾害成因与时空分布特征的基础上,对该区域各区县山洪灾害风险进行区划,得到各区县的风险等级,然后根据历史滑坡点和当地的实际情况对风险区划进行验证。结果表明,分析结果与实际情况吻合,可作为区域山洪防治工作的参考依据。     

基于县域的山洪灾害风险区划研究

为分析黑龙江省的山洪灾害风险区划情况,基于GIS技术,利用研究区基础地理数据和该区域各地市/县统计资料,在深入分析研究山洪灾害成因与时空分布特征的基础上,对该区域各区县山洪灾害风险进行区划,得到各区县的风险等级,然后根据历史滑坡点和当地的实际情况对风险区划进行验证。结果表明,分析结果与实际情况吻合,可作为区域山洪防治工作的参考依据。     

基于DPSIR模型的小流域山洪灾害风险评价

精准有效评价山洪灾害对山洪灾害防治有重要意义.将DPSIR模型与山洪灾害风险评价相结合,重新定义模型中各指标,重新设定模型内部关系,得到契合山洪灾害特性的DPSIR模型,从而基于该模型选取指标、构建因子度和风险度计算模型,形成了一套完整的山洪灾害风险评价理论方法,并以山洪灾害频发的日照市五莲县为例对该方法进行验证.结果...     

山洪灾害分析评价预警雨量应用机制与实践

山洪灾害预警是山洪灾害防治的重要手段,现有遥测自动雨量站可为山洪灾害预警提供基础支撑。针对各沿河村落已有预警雨量而无法有效投入使用的问题,提出了按流域分区使沿河村落与雨量站进行一一对应,使用泰森多边形法确定了预警雨量站及雨量站预警关联机制,并将其应用于商城县化眉笼小流域中。结果表明,提取出沿河村落上游流域范围,并在该范围内搜索雨量站,将沿河村落与这些雨量站进行逻辑关系对应,在流域中使用泰森多边形法确定雨量站的预警关系,符合流域降雨在空间上的分布,能够解决目前预警雨量站空报、错报问题。     

一种基于径流系数的山洪预报模型构建及应用

针对山区小流域资料少、模型实用度较低的问题,根据山洪特点,构建一种基于径流系数的流域产流模型和降雨径流关系法的山洪预报模型,并以四川省汶川县寿溪流域、陕西省靖边县青阳岔流域和子长县子长流域为例进行检验。结果表明,该模型在寿溪流域、青阳岔流域和子长流域的合格率分别为80.00%、78.57%、85.71%,可见该模型简单实用、精度较高、且易于程序化。     

基于虚拟水库模型的无资料地区小流域山洪预警方法

针对小流域下垫面条件复杂,传统的单一模型不足以快速准确地进行山洪预警的问题,将小流域虚拟为一个水库模型,提出利用蓄满-超渗混合模型,对不同土壤含水率下的净雨分析结果进行产流计算,将流域降雨产流过程模拟为水库蓄放水过程,根据实时降雨量准确计算出流域出口断面的洪水要素。在武汉市黄陂区肖家寨的应用结果表明,该方法合理可靠,为无资料地区小流域山洪预警提供了新思路。     

HSPF模型在渌水流域洪水预报中的应用

近年来,流域暴雨洪水灾害事件频发,准确、可靠的洪水预报是有效预防和抵御山洪灾害的重要措施。以渌水流域为研究区域,构建HSPF半分布式模型,选取流域2013～2020年洪水资料中代表性较好的场次洪水完成模型参数的率定和验证,并采用确定性系数、相对误差等指标进行洪水模拟精度评价。结果表明,该模型在渌水流域场次洪水模拟中表现良好,15场洪水模拟的峰现时间、洪峰流量合格率分别为100.0%、80.0%,洪量及径流深的模拟合格率均为93.3%,确定性系数均值为0.80,总体预报精度达到乙级,说明构建的HSPF洪水预报模型在渌水流域具有较好的适用性,可为该地区的洪水预报提供依据。     

分布式水文模型在山洪雨量预警指标确定中的应用

鉴于小流域山洪具有突发性,预警指标确定难度较大。以庙下溪小流域为例,提出基于HEC HMS分布式水文模型的小流域设计洪水计算方法,并运用水位流量反推综合确定山洪雨量预警指标。结果表明,该方法的设计洪水计算结果与浙江省推理公式、瞬时单位线计算结果相差不大,与实际的山洪灾害降雨资料也较吻合,可见其确定的雨量预警指标基本合理, HEC HMS模型在山洪雨量预警指标确定中具有可行性。     

分布式水文模型在山洪雨量预警指标确定中的应用

鉴于小流域山洪具有突发性,预警指标确定难度较大。以庙下溪小流域为例,提出基于HEC-HMS分布式水文模型的小流域设计洪水计算方法,并运用水位流量反推综合确定山洪雨量预警指标。结果表明,该方法的设计洪水计算结果与浙江省推理公式、瞬时单位线计算结果相差不大,与实际的山洪灾害降雨资料也较吻合,可见其确定的雨量预警指标基本合理,HEC-HMS模型在山洪雨量预警指标确定中具有可行性。