基于SWMM和InfoWorks ICM模型的大红门排水区暴雨内涝模拟

为探究不同暴雨情景下北京市大红门排水区内涝过程演化规律,构建SWMM和InfoWorks ICM-2D耦合城市暴雨内涝模型,模拟分析了大红门排水区不同重现期降雨下管网排水能力、地表淹没情况及内涝危险性。结果表明：SWMM和InfoWorks ICM-2D耦合模型在大红门排水区暴雨内涝模拟中具有较好的适用性;大红门排水区70%以上的管道排水能力不足5年一遇设计标准,随着降雨重现期增大,溢流节点和超载管道数量增多,超载时长增加,但溢流节点超载时长增幅减小;易涝区和中高危险区主要分布在大红门排水区中部和东南部下凹桥区;随着降雨重现期增大,内涝区积水深度增加、积水范围扩大,0.2 m以上水深区域占比增加,低危险区主要向高危险区转化,较少向极高危险区转化。     

晋城市片区洪涝过程响应分析与马路行洪模拟

以晋城市金村区为例,利用SWMM与ICM-2D模型进行多情景洪涝过程模拟,分析降雨雨型与下垫面对晋城市片区内涝的影响;构建双层SWMM模拟马路行洪,分析金村大道和珏山路的淹没特征,并与ICM-2D模型模拟结果进行对比验证。结果表明:随着雨峰系数与降雨重现期的增大,地表洪水总量、淹没范围与水深增大,危险性等级提高;同一降雨重现期下的雨峰与洪峰间的时间间隔随雨峰系数的增大而减小;当52.53%的下垫面转化为不透水面时,同一降雨重现期下的综合径流系数约增加0.5;金村大道市委党校路段与珏山路水西村路段是主要易涝区,淹没面积分别为0.50hm²和1.31hm²;双层SWMM在识别易涝点与推求洪水淹没要素方面具有较好的适用性。     

基于ANUGA和SWMM耦合模型的车陂涌流域内涝模拟分析

为探究设计暴雨雨峰位置对城市内涝的响应规律,以广州车陂涌流域某片区为研究区,基于ANUGA和SWMM构建耦合模型AGSWM,采用实测降雨的流量和内涝数据对AGSWM进行验证,并对不同雨峰位置的设计暴雨情景进行了内涝模拟与分析。结果表明：耦合模型AGSWM具有良好的模拟精度,能够较好地反映车陂涌内涝时空演进过程;在低重现期后峰情景和高重现期中峰情景下,内涝积水总量、总淹没面积、重度内涝等级的淹没面积和重度内涝等级的易涝点最大水深较大;在低重现期前峰情景、高重现期后峰情景下,积水峰现延迟时间较长。     

降雨雨型对城市内涝的影响

为探究降雨雨型对城市内涝特征的影响,基于MIKE FLOOD平台,以郑州市金水区南部为研究区域,对不同重现期及3种单双峰雨型的设计降雨进行内涝过程场景推演,并对淹没量、淹没范围及淹没深度等量值进行对比分析。结果表明:在相同降雨历时及重现期下,相比于单峰型降雨,双峰型降雨具有更高的内涝风险等级;针对单峰型降雨,当重现期低于20a时,降雨雨峰越靠前产生的淹没情况越严重,当重现期高于20a时,降雨雨峰越靠后产生的淹没情况越严重;随着重现期的增加,单峰型和双峰型降雨所导致的内涝风险之间的差异在不断减小。     

基于MIKE FLOOD模型的鹰潭市内涝弹性分析

针对近年来日益严重的城市内涝问题,利用MIKE FLOOD模型模拟了鹰潭市月湖新区在遭遇1a、3a、5a、10a及20a重现期降雨时的内涝淹没状态,研究了在不同重现期降雨下城市内涝形成及恢复的完整过程.根据模拟结果统计研究区在各个重现期降雨后的淹没网格数变化,基于系统性能分析研究鹰潭市月湖新区排水内涝弹性,进一步分析研究区对各重现期降雨灾害的防御与恢复能力.结果表明:在不同重现期降雨下,研究区积水面积基本都在65 min左右达到最大;在遭遇1～3 a低重现期降雨时,研究区排水系统性能变化更为敏感;降雨重现期越低,系统性能恢复越快、越好.     

基于SWMM的城市雨洪径流模拟研究——以广州市猎德涌流域为例

近年来随着城市化水平的提高及极端天气的频发,中国许多城市遭受了严重的城市内涝灾害。为了减少城市内涝带来的经济损失和人员伤亡,保证城市的正常运行,对城市内涝灾害进行研究具有重大的实际意义。应用SWMM模型,以广州市猎德涌流域为研究对象,构建了猎德涌流域的雨洪模型,模拟了不同重现期降雨条件和不同城市化程度情景下的地表径流。结果表明,子汇水区的径流总量和洪峰流量以及径流系数会随着降雨强度的增大而增大,且增幅都有变小的趋势。随着城市不透水面积比例的提高,子汇水区降雨入渗量减少,径流总量和洪峰流量增加,径流系数增大。同时,对同一地区,重现期短的降雨条件下城市化的水文效应表现得更加明显。研究结果揭示了不同重现期降雨情景下城市地表径流规律以及不同城市化水平对雨洪径流的影响,为城市内涝治理提供了依据。     

地表及管网互馈联合的城市内涝模拟模型——以江苏省响水县中心城区为例

针对江苏省盐城市响水县中心城区短时强降雨导致的城区内涝问题,联合二维水动力学模型与SWMM模型,构建了地表及管网双向互馈的响水县城内涝模拟模型。使用该联合模型对区域内1,5,10 a一遇暴雨重现期下的内涝淹没范围、淹没水深、淹没历时进行模拟分析,并采用当地2012年"8·10"大暴雨导致的内涝过程来验证模型精度;综合考虑多项指标构建内涝风险评估体系,并绘制成内涝风险图辅助进行防灾预警。结果表明:5个易涝点实地调查水深与模拟水深差距范围在0.04～0.23 m之间,平均水深相对误差为19.3%,模拟所得值基本能够反映易涝点的淹没情况。该模型可初步应用于响水县城的内涝过程模拟,在防内涝设计、城市内涝预测及治理等方面具有一定的实用价值。     

基于SCS和GIS的不同降雨情景城市内涝过程模拟方法

针对城市暴雨内涝灾害频发的现状,基于城市暴雨强度公式、芝加哥降雨过程线模型、SCS(Soil Conservation Service)产流模型以及基于地理信息系统软件ArcGIS的局部等体积法,提出一种关于城市暴雨内涝过程的模拟方法。选取武汉市内涝灾害严重的汤逊湖流域作为研究对象,使用该方法对流域内多种重现期暴雨内涝量的积水高程和积水淹没范围进行模拟。结果表明:汤逊湖流域内产生的内涝较为严重,10 a一遇的暴雨即可对低洼地区造成轻微内涝;不同重现期暴雨产生的积水区域基本是一致的,但重现期越长的暴雨产生的积水高程越深,淹没范围越广,对周边造成的影响越大。该研究成果对城市暴雨内涝的预防与治理具有借鉴和参考价值。     

基于MIKE耦合模型的绿化率对城市内涝影响研究

为了进一步了解强降雨条件下城市内涝的形成过程及地表淹没情况,以西安市新城区为研究对象,设定不同比例的绿地面积,建立了城市洪水的MIKE FLOOD耦合模型,对比了不同情景下城市绿化对地面积水和内涝风险的削减效果。结果表明:随着城市绿化面积比例的增加,3、5、10、20年一遇降雨下的积水淹没范围得到了有效控制,其中绿化面积比例为35%时削减效果最为明显。研究区0.05 m以上水深的淹没面积比现状分别减少了20.64%、20.83%、18.42%、18.40%;积水历时20 min以上的淹没面积比现状分别减少了31.18%、24.40%、24.55%、23.33%;内涝风险总淹没面积比现状分别减少了30.26%、23.98%、23.25%、23.07%。随着降雨重现期的增加,城市绿化对内涝的削减效应会减弱。     

基于SWMM模型的南旱河流域洪水风险分析

洪水泛滥、积水内涝对城市发展的影响愈发严重。通过建立城市雨水管理模型开展洪水风险分析。基于SWMM模型,模拟北京南旱河流域洪水过程,并采用多种方法验证模型的适用性。在不同降雨重现期情景分析的基础上,基于出口闸控泄情况组合不同模拟工况,分别模拟分析南旱河流域洪水过程和淹没范围。在洪水风险分析基础上给出了流域防洪减灾工程措施和非工程措施建议。     

公伯峡水库移民规划设计

公伯峡水库位于青海省境内，主要淹没黄河两岸农业条件较优越的川水区，移民搬迁人数虽只有5413人，但淹没损失较大，并对当地经济发展造成了一定程度的影响。通过水库淹没特点分析，对移民安置规划进行了论述，依据此规划进行实施后，总体上可以满足当前移民搬迁安置和今后库区经济的发展要求。     

农田洪灾淹没损失评估模型研究

洪灾损失评估是防洪减灾非工程措施的重要内容。针对农作物洪灾风险评估的研究,以辽宁省法库县三面船等村镇农作物评估为例,选取有代表性的农作物水稻、玉米作为损失评估的研究对象,利用多因素参数统计模型进行洪灾易损性建模分析,绘制相应易损性曲线,借助ArcGIS软件对淹没水深进行分层,根据易损性评估模型进行损失评估计算,为政府和...     

黑山峡河段应选择四级开发方案--兼对"大柳树是黄河惟一可以实施水沙综合调节水库"的商榷

由于淹没损失大增，二级开发水库费用竟占工程总投资的47％，该工程难以承担如此昂贵的水库费用，也无法妥善安置移民，加之今后要大力节约用水，也不再开发大柳树等灌区，农业用水及其需要的反调节库容将大减，黑山峡水库的作用及其梯级补偿效益很小，故现在赞同该河段四级开发方案。     

黄河下游滩区补偿范围确定

根据国家蓄滞洪区运用损失补偿政策,结合黄河下游滩区实际情况,分析提出了黄河下游滩区空间补偿范围、损失补偿范围及有关实施补偿的原则,为估算洪水淹没补偿额和制定补偿标准提供依据。     

北京市中心城防洪防涝系统效益分析

城市防涝体系经济效益计算涉及面广、资料统计困难。为充分利用有限资料准确定量地计算防涝体系的经济效益,根据统计年鉴及暴雨水情等可获取数据,运用频率曲线法,对《北京市中心城防洪防涝系统规划》的防涝效益进行了分析。结果表明,该规划多年平均防涝效益为19.08亿元,其中直接效益16.45亿元,间接效益2.63亿元,经济效益显著。效益费用比和敏感性分析表明,规划防涝体系在经济上是合理可行的,且抗风险能力较强。     

黄河下游滩区淹没损失估算研究

通过典型调查取得滩区社会经济指标和洪水淹没损失指标,计算滩区耕地亩均产值和洪水淹没损失率,并根据预估的不同量级洪水淹没面积,估算不同量级洪水淹没损失,为制定黄河下游滩区补偿标准和执行补偿政策的决策提供依据。     

丹江口水库浸没区判别方法及浸没程度评价

丹江口水库大坝加高后,其正常蓄水位附近分布的Ⅱ级阶地及其他平缓地段存在浸没问题,给当地农作物及建筑物带来危害。以浸没区基本特征为判断依据,在对水库浸没区进行初步判别和复判后,根据测区水文地质条件确定了产生浸没的临界地下水位,针对不同的地层结构确定了地下回水位的预测原则,并对浸没程度进行分级。选取典型浸没区进行了浸没评价,提出对浸没轻微地区采取排水减压措施,对浸没中等地区采取排水减压与改换农作物品种等措施,对浸没严重地区可采用彻底、可靠的压渗填高复垦方案,以降低浸没的影响。     

Potential effects of a major navigation project (Paraguay–Paraná Hidrovía) on inundation in the Pantanal floodplains

The Pantanal wetland of Brazil, a vast complex of seasonally inundated floodplains along the Paraguay River, is renowned for its outstanding biological resources. A proposed navigation project known as the Paraguay–Paraná Waterway (or Hidrovía) would deepen the Paraguay River channel to facilitate year‐round navigation through the Pantanal. The possibility of decreases in river levels (stage) has aroused concerns in relation to the potential environmental impacts, however the poor understanding of the hydrological relationships between rivers and floodplains has hampered evaluation of these impacts. The present study evaluates the potential impact of river modifications on adjacent floodplains by examining the relationship between the Paraguay River stage and the extent of floodplain inundation. Satellite observations of flooded area (from passive microwave emission; monthly data for 1979–1987) are plotted against river stage from several stations throughout the region to show the stage–inundation relationships for eight subregions along the Paraguay River. Scenarios in which the Paraguay River stage is decreased from the 20th and 80th percentile values reveal large potential impacts on inundation. For stage decreases of 0.10 and 0.25 m, the total flooded area is reduced by 1430 and 3830 km² at low‐water, and by 2410 and 5790 km² at high‐water, respectively. The floodplains of the two northernmost subregions appear to be most susceptible to reductions in flooding, losing more than half of their flooded area with a 0.25‐m decrease in the low‐water stage. The ecological impacts of these reductions in flooded area may be particularly severe at low water, when the few areas that typically remain flooded throughout the dry season serve as important refuges for aquatic animals. These results underscore the need for better understanding of the hydrology of the integrated river floodplain systems in the Pantanal before river channel modifications are carried out. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

2016 年太湖流域洪灾损失及骨干工程防洪减灾效益评估研究

为了评估 2016 年太湖流域梅雨期间骨干工程发挥的防洪减灾效益,利用流域一维河网水动力学数学模型,计算得到无骨干防洪工程情景下的河段水位过程,将其与河段设计水位比较,推算每个河段两岸的淹没水量。再与 DEM 和圩堤等阻水构筑物数据相结合,通过空间叠加分析和水量平衡计算,获得洪水淹没的空间分布。建立了流域洪灾损失评估模型,基于土地利用数据、洪水淹没分布和社会经济数据,对无骨干防洪工程情景下的洪灾直接经济损失进行了评估。将该损失与调查统计的实况洪灾损失数据进行对比,结果表明: 骨干工程在此次洪灾中发挥了约 116. 12 亿元的防洪减灾效益。其中,无锡市和苏州市防洪减灾效益最大,分别达到了 50. 08 亿元和 44. 11 亿元。研究成果定量论证了太湖流域骨干防洪工程在 2016 年洪灾中的经济效益,采用的评估方法对于其他流域或区域防洪工程效益评价具有一定的参考价值。     

A reach‐scale remote sensing technique to relate wetland inundation to river flow

Knowledge of the relationship between river flow and wetland inundation at a reach‐scale is important for effective flow management, particularly, for environmental outcomes. Historical remotely sensed data, such as Landsat TM, provide the potential to determine the relationship between flow and wetland inundation for extended river reaches. In this paper we apply, adapt and evaluate a technique using sets of before‐flood and after‐flood image pairs to relate river flow to wetland inundation on a 640 km reach of the mid‐Murrumbidgee River, Australia. Stratification of the complete reach into relatively uniform sub‐reaches on the basis of hydrology and geomorphology was undertaken as a key pre‐analysis step. Analysis of flood wave attenuation within each sub‐reach showed that flood peaks entering and leaving a reach were highly correlated. Therefore, we argue that a flood peak measured at a single gauge within the reach can be used to provide a reliable indication of the behaviour of similar sized floods within the reach. The remote sensing technique proved capable of producing a model relating wetland inundation thresholds to flood peak discharge for each sub‐reach within the extended river reach. Although the model simplifies the complex relationship between river flow and wetland inundation, reliable key wetland inundation flow thresholds were determined. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.