蓄滞洪区洪水演进模拟及堤防溃决损失评估方法

堤防蓄滞洪区的经济社会发展和人口数量增长与防洪矛盾日益凸显,开展蓄滞洪区洪水灾害风险评估研究具有重要的工程价值,风险评估的关键一步是估算堤防溃决损失。为了准确估算堤防溃决造成的生命、经济、生态环境损失,发展了基于MIKE21 FM模型的洪水演进模拟方法,建立了基于蓄滞洪区洪水演进淹没数据的损失评估方法。以鄱阳湖康山大堤蓄滞洪区为例,模拟获得了历史最高水位下蓄滞洪区洪水演进过程,得到了切合工程实际的淹没数据(淹没面积、水深、流速)。在此基础上,划分了灾区内受灾等级,并将洪水演进与损失计算有机结合估算得到了蓄滞洪区的生命、经济和生态环境损失。研究成果为堤防溃决风险定量评估奠定基础,为蓄滞洪区防汛抢险决策方案的制定提供有效参考依据。     

蓄滞洪区洪水演进数学模型研究及应用

以二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法,建立洪水演进数学模型.根据蓄滞洪区内不同地形条件及洪水调度方案,以相应的水动力学方法,对模型区域的通量、蓄水量和洪水实时淹没水位进行计算,并考虑了公路建设中路基体积、涵洞尺度、取土方量对蓄滞洪区洪水演进的影响.采用恩县洼蓄滞洪区的历史洪水淹没资料进行模型验证,模拟了自然滞洪和分区滞洪两种情况下的洪水淹没过程,模拟结果与历史统计淹没范围基本吻合,预报了公路建设后蓄滞洪区洪水位的变化及风浪对洪水最大淹没范围的影响,为蓄滞洪区中的工程建设和防洪影响评价提供了研究思路和方法.     

基于MIKE Flood的中小河流溃堤洪水演进数值模拟

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,应用MIKE软件对河流溃堤洪水演进进行了研究。采用瞬时单位线法推求断面各频率的设计洪水,并将其作为洪水演进模型的输入;利用MIKE软件建立了贵溪市罗塘河下游段的一、二维耦合水动力模型,对该河下游段溃堤洪水演进过程进行了模拟;通过模拟分析,得到了溃口流量过程和堤防保护区洪水淹没过程。研究成果可为中小河流洪水风险分析和灾害损失评估提供技术支撑。     

海河“23·7”流域性特大洪水启用蓄滞洪区洪水淹没全过程卫星遥感监测分析

受2305号台风“杜苏芮”减弱低压环流和冷空气共同影响,2023年7月28日起,海河流域普降大到暴雨,局地特大暴雨,导致发生海河“23·7”流域性特大洪水。本次流域性特大洪水过程海河流域共启用了8个蓄滞洪区,基于多时相光学和雷达遥感数据,开展了启用蓄滞洪区洪水淹没全过程遥感监测分析,获取8个蓄滞洪区“启用—淹没—最大淹没—退水—全部退水”不同过程下的淹没水体范围和面积,为动态掌握蓄滞洪区淹没情况、全面了解蓄滞洪区内洪水演进过程及开展洪水演进模拟分析和水工程调度提供了真实可靠的科学数据支撑。     

蓄滞洪区分区运用研究

贾口洼蓄滞洪区是国家重点蓄滞洪区之一,历史上曾多次运用,在防洪减灾方面发挥了巨大的作用。通过建立洪水演进数学模型,模拟蓄滞洪区分区后的洪水演进过程,并分析分区运用前后洪水淹没范围情况。结果充分说明分区后的滞洪区可以减小洪水淹没范围,增加生命财产转移的时间,使滞洪区的运用更加合理。     

基于一二维耦合的共渠西蓄滞洪区洪水演进模拟

蓄滞洪区的洪水演进涉及到河道和蓄滞洪区内部的洪水计算,河道和蓄滞洪区地形条件和水流流态差异较大,单独采用一维或二维水力学模型均难以计算。文章通过分析共渠西蓄滞洪区的入流洪水、边界、调度运用等条件,在实测区域地形和河道断面的基础上,采用一维和二维水力学模型,分别模拟了河道和蓄滞洪区的洪水演进过程,并进行耦合,提出不同方案的洪水演进淹没成果,对蓄滞洪区安全建设规划及防洪评价具有一定的参考价值。     

基于MIKE FLOOD的中小河流溃堤洪水风险分析

近年来洪水引发的中小河流堤防溃决等洪水灾害风险问题凸显,因此进行溃堤洪水风险分析对于加强中小河流的洪水管理及减少溃堤洪水带来的损失具有十分重要的意义。以江西省罗塘河为例,借助MIKE软件中的MIKE 11、MIKE 21及其耦合模块对罗塘河遭遇10a一遇及20a一遇洪水进行溃堤洪水演进模拟。然后依据灾害系统理论从洪水的危险性和易损性两方面选择淹没水深、淹没流速、淹没历时等7个指标构建溃堤洪水风险评价指标体系。最后利用GIS技术与层次分析法对罗塘河洪水风险进行了评价。结果表明:洪水危险区面积为0.19 km~2,占研究区总面积的2.18%,主要分布在地势低洼的富港地区;重灾区和中灾区面积为1.25 km~2,占研究区总面积的14.37%,主要分布在重文和蒋元乐家;安全区为研究区域内洪水没有到达并且地物覆盖价值较低的地区,包括游家店、下胡、大塘杨家和马山等处。研究成果可为中小河流防洪规划、避洪转移等提供参考依据。     

CBERS-02B星数据在黄河凌汛监测中的应用

利用2008年3月21日、3月24日、3月27日的中巴地球资源卫星02B星CCD数据,对2008年3月20日黄河内蒙古杭锦旗奎素段出现的凌汛溃堤险情进行了跟踪监测,结果表明:CBERS-02B星遥感数据在监测凌汛溃堤口门位置、溃堤洪水演进及淹没范围、蓄滞洪区蓄水情况以及评估灾情等方面能够发挥重要作用。黄河奎素段河势与堤防关系不相适应,上游来流方向与大堤夹角过大,在高水位情况下,水流直冲大堤,是造成此次溃堤的重要原因。     

二维水动力学模型在蓄滞洪区洪水演进模拟分析中的应用

在黄墩湖滞洪区建立二维浅水流洪水演进模拟模型,采用基于有限体积法的数值求解,了解蓄滞洪区洪水波运动传播特性,有效捕捉洪水间断波。模拟不同组合分流方式下洪水演进过程,水量是守恒的,统计洪水淹没历时、淹没范围、淹没水深等致灾参数均比较合理,对蓄滞洪区的科学运用和防洪减灾具有指导意义。     

溃堤山洪淹没风险评估水动力耦合模型及应用

建立山洪沟道溃堤洪水演进一、二维水动力耦合数值模拟模型,分析评估溃堤山洪淹没风险。针对阻水道路和灌渠渠堤等特殊边界,将其概化处理为宽顶堰并利用非结构化网格加密剖分技术耦联特殊边界,同时采用干湿水深理论提高模型计算效率,使溃堤山洪耦合模型能够准确反映计算区真实地形以及水流的动态演进过程。将模型应用于宁夏大武口沟城区段100年一遇溃堤山洪演进计算,模拟了沟道与溃口分流洪水运动以及两者动态交互传递过程,并分析了洪水淹没风险分布特征及影响情况,研究成果可为山洪沟道溃堤洪水风险评价及防洪规划等提供技术支持。     

多源洪水耦合模型在防洪保护区洪水分析中的应用

针对防洪保护区单一洪水风险分析的不足,以一、二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法对网格进行离散求解,建立溃堤洪水和暴雨多源洪水耦合的数学模型。在一、二维模型的链接处选用堰流公式实现河槽与保护区水流的实时交互,借助干湿水深理论对模型进行优化,利用遥感影像解译处理保护区内复杂地形条件下糙率对洪水演进的影响,概化处理区域内道路和过水涵洞对洪水的阻水或导水作用,并利用历史实测洪水资料进行模型验证。将验证后的模型应用于淮河干流凤台段防洪保护区多源洪水运动耦合模拟,分析了单一洪水与多源洪水对防洪保护区的损失比较结果,说明该区域受暴雨内涝影响较为严重。     

坝体度汛及导流泄水建筑物洪水标准研究与探讨

为了进一步研究大坝度汛及导流泄水建筑物设计洪水标准问题,在收集我国已建与在建大型梯级水利枢纽大坝度汛标准及导流泄水建筑物导流设计标准和实际运用情况的基础上,研究分析了影响大坝度汛标准及导流泄水建筑物导流标准选取的因素,提出了合理选取的依据与原则。同时,结合现行规范使用中存在的问题,对大坝度汛及导流泄水建筑物标准若干问题进行分析探讨,提出相应的规范编制建议。     

洪水分类的峰量棍合评价方法

基于洪峰流量和洪水总量之间的相关性及其在洪水分类评价指标中的首要性,以氓江紫坪铺 水文站1937一1990年的年最大洪峰流量和最大7d洪量系列为例,应用Copula函数方法构建了其洪 峰流量和洪水总量的联合分布模型并将其运用于洪水类型划分,最后对应用中可能涉及的问题进行了 讨论。峰量藕合评价方法是具有一定实用价值的一种洪水分类新方法。     

玉石水库超标洪水和突发性洪水调度分析

通过对玉石水库设计暴雨洪水及水库设计洪水调节计算,确定了超标洪水和突发性洪水的水库调度方案,为水库防洪、调蓄提供了科学依据。     

山洪灾害预警指标确定方法

简要分析了山洪灾害监测预警指标的类别和研究情况,在此基础上介绍了确定指标的理论和经验方法,主要的理论方法包括经典水文理论法、土壤饱和度—降雨量关系法、水位流量反推法以及暴雨临界曲线法,经验方法有统计归纳法、比拟法和内插法等,提出了加强山洪灾害预警指标研究的四点建议.     

蓄峰比值在洪水预报中的应用

在编制辽河、浑河中下游河段洪水预报方案时,选蓄峰比值为参数,建立河道上下游站洪峰流量（水位）相关关系,对1985年以来辽河、浑河干流的洪水进行预报,收到了很好的效果。     

控制洪水与洪水管理的思考

在总结抗御1998年长江全流域型大洪水的成功经验基础上，分析认为从控制洪水向洪水管理转变是新时期大势所趋，要实现洪水管理必须综合运用法律、规范、工程、技术、社会、经济等手段，采取工程措施与非工程措施．减轻洪水灾害。     

设计洪水在防洪计算中的误区

在防洪计算中,设计洪水的可靠性直接影响着待建工程的规模大小、安全程度和浪费状况。本文主要阐述了影响设计洪水计算成果的几种误区：一是过多使用人造插补延长资料系列的误区;二是特大洪水插补越多越好的误区;三是面积和河长水文比拟法的选用的误区;四是无连续大洪水发生,设计洪水稳定不变的误区等。并通过对陕西省泾河上的张家山和桃园水文站流量系列进行实例分析,分别验证这四种误区的影响。     

2016年滁河洪水对新修订洪水调度方案的检验

因独特的自然地理条件,滁河流域几乎90%面积产生的洪水会迅速汇集于只有约10％左右面积的圩区,洪水汇集快而河道泄流不畅,圩区洪涝灾害频繁,防洪形势严峻。1993年,国家防汛抗旱总指挥部（以下简称国家防总）批复的《滁河洪水调度方案（试行）》对指导滁河流域的洪水调度发挥了重要作用。进入21世纪,滁河流域防洪工程和非工程体系建设取得了显著进展,为适应滁河流域新的防洪形势以及沿河地区经济社会发展的新要求,国家防总对原洪水调度方案进行了修订。对洪水调度方案中增加的新内容进行了介绍,同时对修订前后的洪水调度方案的相关内容进行了对比分析。2016年的洪水调度实践证明,修订后的洪水调度方案能更好地适应流域的现状防洪能力。     

玛纳斯河不同峰量组合下的融雪洪水风险分析

以玛纳斯河肯斯瓦特出山口水文站控制流域为研究区，考虑变异条件下的频率结构特征，基于Copula函数建立洪水峰量联合分布，推求各峰量相互作用下的风险概率，构建了风险评估模型。结果表明：混合分布能较好地反映变异条件下的洪水变量频率分布；基于Gumbel Copula函数建立的峰量联合分布能很好地描述洪水组合特性。在玛纳斯河500年一遇峰量两变量防洪设计标准下，联合风险与同现风险均达到最小值，洪水发生概率较低，因此选择频率较为接近的峰量设计标准，既能保证洪水发生的低风险概率，又符合工程险情的实际需要。