基于多态系统理论的巫山县山洪灾害危险评价

以巫山县山洪灾害为研究对象,基于多态系统理论,将坡度、坡向、地形起伏度、河网密度、土壤类型、土地利用类型6个元件并联为孕灾环境系统,与多年平均最大1、6、24h降雨3个元件进行串联,构建山洪灾害危险多态系统评价模型;考虑降雨和未降雨两种情景,从乡镇和村社两个尺度对研究区山洪灾害危险进行综合评价。结果表明,在不考虑降雨因素情况下,巫山县各乡镇和村社均处于山洪灾害低危险状态;在考虑最大1、6、24h降雨条件下,研究区山洪危险总体呈现以西部大溪乡和东南部为极核,分别向东北-南、西北方向逐渐降低的空间分布格局,与降雨危险状态划分吻合,且以降雨强度为元件的触发系统是山洪灾害多态系统的必要组成成分;无论乡镇尺度还是村社尺度,各降雨触发条件下极高、高危险区域的面积1h24h6h,说明研究区山洪灾害最易受1h短历时强降雨的影响。因此,针对不同降雨触发下的山洪危险区域,应因地制宜地采取防灾减灾措施,以保护居民生命及建筑物等财产安全。     

京津冀地区县域单元洪涝灾害风险评价

鉴于系统、合理的洪涝灾害风险宏观研判对区域防洪减灾能力提升具有重要意义,以京津冀地区为例,综合致灾因子与孕灾环境、承灾体暴露性与易损性及防灾减灾等评价维度,改进洪涝灾害风险指数模型,应用多因子统计综合评价方法计算京津冀地区县域单元洪涝灾害风险指数并进行区划。结果表明,研究区洪涝灾害风险呈北低-中高-南中态势,较高以上风险多分布在河流出山口与中下游汇流平原区,且承灾体暴露程度对高风险值贡献较大;中东部与南部孕灾敏感性评价值与中等风险区分布形态基本一致。经验证分析,研究结果相对可靠、合理,可为区域综合防灾规划编制及洪涝灾害风险防控提供参考借鉴。     

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。     

基于ISM-ANP的堤防风险灰色评价模型及应用

为科学评估并量化堤防工程失事风险,从致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的脆弱性和防灾减灾能力4个方面构建堤防风险评价指标体系。在通过解释结构模型(ISM)分析指标间作用关系及层级结构的基础上建立网络结构,利用网络分析法(ANP)确定权重;并基于改进的混合型中心点三角白化权函数进行灰色综合评价,从而确定堤防综合风险等级。以武汉市域某段堤防为例开展风险评价,得出其最大综合聚类系数为0.309,对应的评价结果为较高风险,并与传统AHP法对比验证了所提模型的科学性和适用性。     

基于GIS的甘肃省东乡县锁南镇地质灾害易发性和危险性分区评价

随着GIS技术的发展,其强大的数据管理、空间分析和可视化能力被国内外学者广泛应用于地质灾害易发性和风险性评价中。研究基于GIS技术,利用野外调查和遥感解译数据,对研究区内发育的170处地质灾害隐患点进行统计分析,确定了地质灾害的相关评价指标并采用量化评分法进行了易发性评价,在易发性评价的基础上,结合斜坡失稳范围和条件概率确定了危险性分区。结果表明：地质灾害高、中、低易发区和不发育区分别占研究区面积的23.62%、55.50%、16.21%、4.66%,地质灾害高、中、低危险区分别占研究区面积的22.17%、58.87%、18.96%。通过后续排查结果验证,分区结果与实际情况较为吻合,同时建议锁南镇未来的防治重点应侧重于城镇交通枢纽两侧及重要基础设施区,未来可基于多源观测模型来提高风险区划的精度,最大程度的管理好地质灾害频发区域。     

湖北省城市内涝灾害脆弱性研究

为研究湖北省城市内涝灾害的脆弱性,基于灾害形成理论,从城市内涝致灾因子、孕灾环境、承灾体、城市抗灾救灾能力四个方面选取14个输入输出指标,建立城市内涝灾害脆弱性评价指标体系,融合数据包络分析模型、交叉评价模型和熵权法,提出湖北省城市内涝灾害脆弱性评价方法,计算湖北省17个市级行政区的内涝脆弱性评价值,区划湖北省各城市内涝脆弱性等级。结果显示,湖北省整体内涝脆弱性水平较高,孝感市和武汉市尤为突出。     

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。     

基于AHP-TOPSIS法的LID设施面积比例优选研究

为研究单项低影响开发(LID)设施的综合效益最优面积比例,因地制宜设计最优LID设施组合方案,在综合考虑经济、环境和社会因素基础上,利用层次分析法(AHP)确定指标权重、优劣解距离法(TOPSIS)评价综合效益,构建低影响开发综合效益评价体系,并将该低影响开发综合评价体系应用于淮南市某老旧小区。结果表明,绿色屋顶占屋顶面积55%、透水铺装占不渗透面积60%或下沉式绿地占绿地面积60%,是单项低影响开发设施的最优面积比例;在不同降雨重现期下,根据单项低影响开发设施的综合效益最优面积比例所设计的组合方案对研究区径流量、洪峰流量、径流系数和SS、COD、TN、TP污染物量削减效果明显;在不同情景下,对比未布设低影响开发设施情况,所设计的组合方案对研究区的径流总量控制率提高了45.59%～47.17%。     

基于投影寻踪聚类思想的区域旱灾综合风险动态评估模型

从系统理论的角度分析了区域旱灾系统的结构体系,将区域旱灾风险分为致旱因子危险性、孕灾环境不稳定性和承灾体脆弱性三个子系统,并分析了各子系统的主要因素,从而建立了区域旱灾系统综合风险评估指标体系,并根据区域旱灾综合风险评估的目的,将动态综合评估方法和区划聚类评估方法相结合,建立了基于投影寻踪聚类思想的区域旱灾综合风险动态评估模型,为区域旱灾综合风险评估提供了参考依据。     

基于人工神经网络的统计降尺度模型研究

基于BP神经网络模型对黄河源区的降水、温度进行了统计降尺度研究,探讨了统计降尺度模式中考虑预报量的敏感大气环流因子随季节变化时对降水的降尺度效果的影响。结果表明,人工神经网络降尺度模型能成功地捕捉黄河源区的日平均温度及气温极值的年际变化趋势,纳什效率系数均达0.95以上;比较CON模型及PIE模型对降水指标的模拟能力,发现两种模型对1961~2000年不同降水指标时间序列的模拟能力相当;从季节尺度看,在冬季PIE模型显示了更好的模拟能力,但在夏秋季节PIE模型对多数降水指标的模拟能力略不及CON模型。总之,CON模型对降水指标的模拟效果更好。     

基于GIS的围场县洪水灾害风险区划分析

鉴于洪水灾害风险区划是研究洪水灾害的主要手段,也是评估和管理洪灾的重要内容。以围场县为例,根据其历史洪水资料和实地考察资料建立指标模型,确定了洪水灾害评估指标体系,利用GIS技术对体系中各因子进行分析、统计、聚类、插值和重分类得到各因子的空间分布图,并通过GIS的栅格数据叠加分析得到洪水灾害基本单元,进而采用层次分析法确定了各因子的权重,由此得到了围场县洪水灾害风险区划图。结果表明,围场县洪水灾害风险从西北到东南逐渐增大,围场镇附近风险最高;坝上地区洪水灾害风险较低,高洪水灾害风险区集中在伊逊河流域。     

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...     

基于突变理论的内蒙古巴彦淖尔市凌洪灾害风险评估

黄河内蒙古段凌洪灾害频发,凌情复杂多变,防凌除险难度极大,因此凌洪灾害的风险评估是开展防凌工作的重要部分。选取内蒙古巴彦淖尔市沿黄5个旗县区为风险区,通过分析凌洪灾害驱动机理,基于灾害学和突变理论建立灾害风险评估体系,得到各风险区的风险等级。结果表明,各风险区风险等级随黄河过境顺序呈逐级递减的态势,其中磴口县(0.956)属极高风险地区,杭锦后旗(0.923)、临河区(0.907)属高风险地区,乌拉特前旗(0.899)、五原县(0.885)属中等风险地区。突变评估结果与模糊优选法评价结果基本一致,且与历史险情统计基本吻合,验证了突变理论评价结果的合理性,可为巴彦淖尔市防凌减灾工作的科学规划、合理部署提供参考。     

不同降水频率下淮河流域洪涝灾害风险评估

流域洪涝灾害风险评估是保证地区安全和可持续发展的重要前提,为探讨不同降水频率下淮河流域的洪涝灾害风险变化,结合洪涝灾害的形成和影响因子,建立了包括洪涝危险性、暴露性和脆弱性的指标体系,采用层次分析法及加权综合法构建了暴雨洪涝灾害风险评估模型,实现了洪泽湖以上的淮河中上游区域洪涝风险的定量评价和区划。结果表明,洪涝灾害多发于淮河中上游干流蓄洪区,中高风险区集中分布在流域中部,低风险区分布在流域北部及北部偏西。随着降水频率的增加(12.5%～62.5%),最大日降水量在东部逐渐降低,西南部呈现增加趋势,其高值区由南向北移动;由于脆弱性和暴露性的影响加强,不同降水频率综合风险区划变化表现为风险高值区面积占比先降低后增加,由5.1%减至2.8%又增至15.1%,风险中低值区逐渐转变为中高值区,中低值区面积占比由34.8%减至22.6%,中高值区由28.1%增至35.6%;总体呈现"东部遇水小灾,西部及南部高值区遇涝大灾,北部及北部偏西较安全"的空间分布变化格局。研究结果可为淮河流域的暴雨洪涝防灾减灾工作提供一定的参考价值。     

淮河流域洪涝时空分布规律

基于淮河流域18个分区1953～2007年主汛期(6～8月)降水资料,采用Z指数法、数理统计方法和经验正交函数分解(EOF)研究了淮河流域洪涝的时间分布规律及空间分布特征。结果表明,淮河流域汛期各月发生洪涝几率的趋势变化不显著,但6、7月发生洪涝的几率比8月大;6月在1988后发生重涝、大涝频率较1988年前明显增加;6、8月发生洪涝事件主周期较长,分别为11、10年,7月较短为3年,7月需注意旱涝急转;淮河流域洪涝类型主要为流域一致型,即梅雨型洪涝,洪涝中心在润河集至蚌埠区间;淮河流域洪涝空间分布特征受地形、地貌的影响,西南山区汛期发生洪涝的可能性比西北平原大,西南部洪涝中心位于大别山的腹地横排头附近。     

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。     

昆明市盘龙区山洪灾害分析评价方法

山洪灾害分析评价是山洪灾害群防群治的基础,以昆明市盘龙区为例,选择沿河村落所在小流域为分析对象,推求设计暴雨与设计洪水、评估现状防洪能力、采用试算法推求了三种不同土壤湿度条件下的预警雨量,在此基础上分析了产汇流模型模拟误差与预警雨量误差的对应关系,获得盘龙区重点山洪村防洪能力评价及预警雨量。分析结果表明,推求的预警雨量可以满足当地山洪预警雨量发布的需求,研究成果可为当地山洪监测预警系统提供参考。     

基于修正Z指数的黑龙江省旱涝时空特性分析

为研究黑龙江省旱涝时空特点,采用三种旱涝指标分析了黑龙江省23个气象站点1960~2015年逐日降水观测资料,并确定Z指数为单站旱涝指标;依据黑龙江省实际情况对Z指数界限值进行修订,并在此基础上分析了黑龙江省近56年旱涝时空特性,之后利用经验正交函数（EOF）进一步分析了黑龙江省旱涝分布空间特征。结果表明,时间上,黑龙江省旱涝交替发生,易发生连续性旱涝灾害,且旱涝存在27年左右的显著周期;空间上,黑龙江省中西部干旱发生次数较多,北部发生次数较少;中部洪涝发生次数较多,东南部及西部部分地区发生次数较少;EOF分析可知黑龙江省旱涝灾害分布类型为全局分布一致型、南北相反型、西北和东南方向相反三种。研究结果可为黑龙江省相关部门制定抗灾对策提供参考。