海河“23·7”流域性特大洪水复盘模拟

为支撑海河流域特大洪水的决策及预报预警工作,基于实测降水与流量资料,采用新安江-海河模型对海河流域2023年7月发生特大洪水的大清河2个典型小流域——紫荆关流域和漫水河流域进行了洪水模拟,并选取紫荆关流域1996—2020年5场洪水、漫水河流域1953—2016年8场洪水进行了参数率定,选取海河“23·7”流域性特大洪水进行了验证。结果表明:新安江-海河模型对“23·7”流域性特大洪水的模拟精度较高,可反映实际洪水过程,两个小流域洪峰、洪量模拟的相对误差均在20%以内,峰现时间误差均为0 h;相较于受人类活动影响小的紫荆关流域,在受人类活动影响更大的漫水河流域,新安江-海河模型的模拟效果较新安江模型的模拟效果提升更为明显。

海河“23·7”流域性特大洪水北京市永定河洪水调查分析及对设计洪水的建议

受2305号台风“杜苏芮”影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水,造成严重人员伤亡和财产损失。通过对北京市境内永定河全面开展降雨分析和洪水调查计算,并与设计雨量、历史洪水、实测洪水和设计洪水进行对比分析,确定永定河不同历时雨量、流量、洪量及重现期标准,结合本次暴雨洪水特点重点分析了永定河三家店至卢沟桥段洪水规律的变化情况。针对永定河防洪工程设计洪水工作中存在问题和“23·7”特大洪水实际,提出防洪工程设计洪水工作思路和建议,以期为防洪工程规划设计提供参考。

海河“23·7”流域性特大洪水北京市拒马河洪水调查分析与河道治理建议

受2305号台风“杜苏芮”北上影响,2023年7月29日至8月2日京津冀地区连续降雨,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水,造成严重的人员伤亡和财产损失。对北京市境内拒马河进行洪水调查,在深入分析拒马河治理现状的基础上,采用天然河道恒定流水面线计算和均匀流计算方法推求洪痕对应的流量,并以此复盘分析洪水频率。根据洪水分析成果及水毁情况,从拒马河水域空间划定、河道治理及建筑物设计等方面提出规划治理建议,以期为后续河道整治提供参考。

北京市永定河流域水工程调度实践与思考——以海河“23·7”流域性特大洪水应对为例

2023年7—8月,受2305号台风“杜苏芮”北上和西北太平洋副热带高压异常偏北影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水。北京市永定河段首次启用大宁水库、滞洪水库分蓄洪水。围绕本次北京市永定河流域水工程调度实践,简述洪水预报与调度策略,梳理斋堂水库、三家店拦河闸、卢沟桥枢纽调度过程,总结实施预报调度、精细调度、流域统一调度等经验,从精准预报调度技术、突发状况应急处置、智能化调度能力提升等方面提出对策建议。

海河“23·7”流域性特大洪水大清河流域降雨时空分布特征

受2305号台风“杜苏芮”影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水,暴雨中心位于大清河流域。基于大清河流域站点场次降雨数据,采用克里金插值法分析了降雨的时空分布特征。结果表明:降雨集中在48 h内,面平均降雨量过程共出现3~4次峰值,最大1 h、6 h、24 h和48 h降雨量占总降雨量的7%、23%、59%和92%;流域强降雨(1 h降雨量≥20 mm)持续了2~13 h,持续时间较长,漫水河站强降雨持续时间最长,占总降雨历时的20%;流域暴雨中心不固定,7月30日15时和17时暴雨中心位于流域西南部,其余时段暴雨中心位于流域北部、东部,7月31日24时暴雨中心在流域西南部;流域降雨空间分布不均,最大1 h、6 h和24 h降雨空间分布情况基本一致,高值区位于流域北部偏东,低值区位于流域南部,最大72 h降雨量高值区呈带状分布于流域中部。

基于GF-3卫星的海河“23·7”流域性特大洪水水体变化监测

2023年7月27日,海河发生流域性特大洪水,人民群众生命财产受到严重威胁。基于GF-3卫星在8月5—11日期间的4期SAR影像,采用双极化水体指数(SDWI)阈值分割的水体提取方法,以东淀蓄滞洪区天津段为例,分析在此次洪涝灾害中的洪水演变过程。结果表明,8月5日研究区洪水初至,7日洪水东进,发展迅猛;8月10日蓄滞洪区北部水位与大清河持平,大清河南岸发生险情;8月11日水势减弱,水体扩张减缓。SDWI阈值分割水体提取方法能够快速有效地提取洪水轮廓,不仅能够从宏观角度分析当前洪水水势水情,还可以通过多期影像对比预判洪水发展趋势,及时发现险情,为洪涝灾害应急处置及灾情评估提供借鉴思路和决策辅助。

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。

洪水动态风险分析技术对防汛应急工作的支撑——以海河“23·7”流域性特大洪水期间兰沟洼蓄滞洪区运用为例

2023年7—8月,海河流域发生了“23·7”流域性特大洪水,包括大清河在内的多个水系的多条河流发生超警戒、超保证洪水。海河流域先后启用8个蓄滞洪区分洪。以大清河水系兰沟洼蓄滞洪区为例,介绍了蓄滞洪区启用前、启用后和退水过程中的洪水分析模拟成果,检验了洪水动态风险分析对防汛应急决策的技术支撑作用,总结了整个应急过程中的技术支撑经验,对未来洪水动态风险分析技术的发展、应用模式和成果需求等做了初步探索。

海河“23·7”流域性特大洪水东淀蓄滞洪区洪水演进模拟与预报

为全面支撑海河“23·7”流域性特大洪水中东淀蓄滞洪区的运用决策及预报预警,基于中国水利水电科学研究院自主研发的高性能洪水分析软件IFMS/Urban,构建了蓄滞洪区一维、二维耦合水动力学模型,利用实时监测和预报的水情数据,持续开展了东淀蓄滞洪区洪水演进模拟和滚动预报工作。实践证明,本次构建的洪水演进模型模拟预报精度较高,模拟结果跟遥感监测淹没范围和前方现场实时反馈信息吻合较好,可反映蓄滞洪区洪水演进实际过程,并能准确预测未来动态变化,及时为下游关键区域提供洪水预警,有效支撑了本次洪水防御工作。

从下游视角浅谈海河“23·7”流域性特大洪水应对方略

2023年7月底至8月上旬,京津冀地区发生流域性特大洪水,结合一线防洪经历,从流域下游视角简要论述了天津市应对本次特大洪水的过程和后续应对方略。首先对天津市强降雨过程及本地防御响应进行了分析,随后分析了上游各大水系的来水情况及天津市应对情况,最后针对海河流域防御特大洪水提出了思考和建议,以期为未来的洪水防御工作提供参考。

数字赋能海河“23·7”流域性特大洪水防御

2023年海河发生流域性特大洪水。水利部门锚定“四不”目标,推进数字孪生流域建设,强化流域防洪“四预”措施,为打赢海河“23·7”流域性特大洪水防御战提供了坚强支撑和保障。分析了海河“23·7”流域性特大洪水雨水情特点,介绍了数字孪生海河应用情况,总结了流域防洪“四预”实践成效,检视了存在的问题,并提出了改进措施。

共渠西蓄滞洪区洪水演进数值模拟研究——以海河“23·7”流域性特大洪水为例

受2305号台风“杜苏芮”北上与冷空气交绥带来的强降雨影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水。为应对灾情,中国水利水电科学研究院、水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心(水旱灾害防御中心)针对此次洪水过程启用的蓄滞洪区构建了洪水分析模型,提供了关键的防洪决策支持。基于中国水科院自主研发的通用高性能洪水分析计算软件FASFLOOD,结合多时相SAR影像监测分析结果,开展了海河流域共渠西蓄滞洪区洪水演进模拟推演工作。研究成果揭示了蓄滞洪区洪水的演进过程及滞留分布,为蓄滞洪区启用决策和管理提供了科学数据参考,有效支撑了本次洪水防御工作。

天津市农村防汛排涝问题与对策——从海河“23·7”流域性特大洪水谈起

对海河“23·7”流域性特大洪水退水过程中天津市农村防汛排涝应急工作进行复盘,分析了近年天津市农村防汛除涝工作整体情况,总结存在农村防汛除涝工程建设能力不足、应急体系和预案体系建设存在缺陷、农村防汛除涝管理能力不足、信息化短板明显、隐患排查发现问题和解决问题的能力不足等方面的问题,提出进一步加强应对极端天气条件下的应急体系建设,规范预案管理,积极利用地方政府专项债券解决农村水利基础设施建管资金难题,加强现代化灌区、现代化灌排泵站建设和高标准农田建设融合,加强防汛隐患排查整治工作等建议。

抗御永定河特大洪水的实践与思考

2023年海河流域发生60年来最大流域性特大洪水,永定河发生特大洪水。基于5年来永定河综合治理与生态修复成效及新型流域治理管理机制,复盘海河“23·7”流域性特大洪水应对情况,全面检视永定河流域防洪体系运用情况,科学评价流域治理工作中的薄弱环节,以期为永定河流域灾后恢复重建及北方缺水型河流防洪体系建设与综合治理提供参考。

北京“23·7”特大暴雨洪水期间十三陵水库闸门调度分析

2023年7月29日至8月2日,受2305号台风“杜苏芮”影响,北京市遭遇历史罕见特大暴雨,全市水利工程设施面临严峻考验,十三陵水库流域也发生超标准洪水。为保障水库及下游防洪安全,水库管理处按照洪水调度方案及上级指示要求,组织专业技术人员对水库闸门进行准备检查、开闸泄洪及流量开度控制,实施了水库近25年来首次泄洪,对洪水进行科学调度。介绍了北京“23·7”特大暴雨洪水相关情况,以及十三陵水库在洪水前、洪水期间、泄洪期间的闸门运行情况,进一步对闸门运行调度进行分析。分析表明,实现及时拦洪、错峰泄洪,在成功抵御洪水中发挥了重要作用,在防汛工作中具有参考意义。

海河“96·8”抗洪与洪水风险管理

介绍了洪水风险管理的主要内容以及海河流域在"96.8"抗洪中所采取的化解风险的应急处理措施及其成效。

“23·7”洪水后拒马河分流比变化探究

2023年7月28日—8月2日,受5号台风“杜苏芮”的影响,京津冀地区出现强降雨过程,拒马河发生1963年以来最大洪水。洪水期间,南水北调中线穿拒马河各支交叉建筑物均出现不同程度的险情。洪水导致拒马河河道地形发生剧烈变化,两河三支分流比发生显著改变。为保障南水北调中线穿拒马河各交叉建筑物的防洪安全,重新研究确定拒马河各支分流占比,进而确定现状各河道不同重现期设计流量。为此,基于MIKE21模式,在“23·7”洪水后的实测地形基础上,对不同重现期拒马河各支分流比进行了研究,为南水北调穿拒马河各交叉建筑物防洪加固提供参考。

北京市门头沟流域“23·7”特大暴雨洪水过程分析

2023年7月,京津冀地区发生历史罕见特大暴雨,造成北京门头沟区等地出现特大山洪和城市内涝灾害。门头沟流域面积仅37 km2,无常设水文监测站,给洪水分析和灾害复盘带来挑战。结合关键断面的洪水视频监控数据,通过灾后现场调查、测量,结合数字流域模型模拟等,推算得到门头沟流域7月31日最大洪峰流量为512.6 m3/s。洪峰通过期间,控制流域面积90%的中昂时代广场西北跨河桥三孔箱涵的过流能力为215.0~308.9 m3/s,远低于断面最大洪峰流量。建议下一步灾害重建时全面复核北京门头沟、房山等城区山洪沟跨沟桥梁的设计过流能力,考虑极端暴雨洪涝风险,适当提高跨沟桥涵的过流能力,避免因洪水溢流蔓延而造成严重损失。

北京“23·7”公路水毁灾害分析及防治措施研究

公路作为一种重要的交通基础设施,在人类社会活动中被广泛使用,承担着公众出行和物资流通的重任。然而,由于全球变暖导致的极端天气频繁发生,尤其是汛期暴雨引发的公路水毁已成为制约社会运转和经济发展的重要因素。通过调查整理北京西部山区有关水文、气象、地质3个方面的孕灾环境资料,发现河流洪水设防标准低、降雨强度大、地质灾害物源集中是“23·7”公路水毁灾害的重要诱因。通过对公路水毁现场的实地踏勘,根据水毁发生位置和水毁结构物的不同,将公路水毁划分为路基及防护结构水毁、路面水毁、排水设施水毁、桥梁水毁、交安设施水毁5种类型,并分析了相关结构物的水毁成因,提出了完善路网规划、优化路线走向、改进设计方案、优选筑路材料、提升养护管理水平的综合防治措施。

“23·7”京津冀暴雨极端性特征及对我国城市防汛的启示

2023年7月29日至8月1日,京津冀地区出现极端强降雨过程,多地出现严重城市内涝、洪水和地质灾害,并造成重大人员伤亡。这次极端强降雨过程累计雨量大、持续时间长、影响范围广。京津冀地区4 d平均降雨量175 mm,超过平均年降水量的1/3。在全球气候变化与快速城镇化的背景下,极端暴雨对我国城市经济社会平稳运行的冲击和影响在增大。现有城市设防标准不适应气候变化下新的防汛形势,气象灾害监测预报预警能力及部门协同联动机制等仍存在短板不足,城市公众防灾避灾意识仍有欠缺。为此建议,持续加强极端降水事件对城市影响研究,提高监测、预报、预警服务能力,加强城市治理力度,增强城市防御气象灾害的“韧性”,同时应积极推动气象灾害科普宣传,不断提高极端灾害公众防御意识。