基于ArcGIS的渭河下游洪水淹没面积的计算

计算洪水淹没面积一直是灾害评估研究中的一个热点问题以GIS技术为基础,运用Arc-GIS软件的特殊功能,以渭河为研究背景实现了无需编程即可完成对洪水淹没面积的提取及计算。在地形图数字化基础上,分别对有源淹没和无源淹没进行分析,并运用ArcMap和ArcView软件自身的功能,对洪水淹没面积进行统计计算,并以2003年渭河下游洪水淹没数据为依据进行对比验证,取得了良好的效果。

基于Arc/Info的洪水淹没面积的计算方法

以Arc/GIS技术为基础,研究了无需编程就可完成对洪水淹没面积的提取及其计算方法。

利用大比例尺地形图计算库区土地淹没面积

在三峡库区重庆市移民规划管理信息系统、丹江口水库移民规划管理信息系统和乌江彭水水电站移民规划管理信息系统的基础上,开发出了利用大比例尺地形图的等高线来实现精确计算库区土地淹没面积的模块。本模块可以应用于土地淹没计算、移民搬迁和城镇新址选择等工作中,经过多个项目的检验,本模块提供的计算数据和淹没示意图既可作为正式的成果数据和图表,也可为高层决策者决策时提供参考。

基于DEM的洪水淹没面积量算

本文介绍利用ARCGIS软件的三维分析,建立不规则三角网(TIN)数字高程模型,进行鄱阳湖洪水淹没面积的量算方法和量算精度的控制。

基于ERDAS的淹没区面积分析方法

为及时、快速、客观地查清淹没区的土地利用状况,必需测量出淹没区的面积。随着遥感技术和地理信息系统的发展,两者结合并在水力部门得到了广泛应用。结合某大坝工程,通过对DEM和流体动力学模型的分析,运用ERDAS软件计算出淹没区的面积,并将该面积与不考虑流体因素所计算出的淹没区面积相比较,从而得出这两种方法的优缺点。

基于ERDAS的淹没区面积分析方法

结合某大坝工程,对数字高程模型和流体动力学模型进行了分析,运用ERDAS软件计算出淹没区的面积,并将该面积与不考虑流体因素所计算出的淹没区面积相比较,从而分析这两种方法的优缺点。

二维浅水波模型在洪水淹没过程中的模拟研究

为了加强流域防洪风险管理、提高抗洪抢险能力,减少城市因溃堤洪水而造成的人员和财产损失,提出了基于二维浅水波方程的洪水模型。通过在日本富士川流域内甲府盆地的应用,建立起了二维溃堤洪水在都市区淹没过程的计算机模拟模型,结果表明:该模拟模型具有较高的模拟精度和运行可靠性。模型不仅可用于大流域的防洪风险管理,还可以用于研究都市的实时抗洪抢险和人员安全转移方案等研究。

任意多边形网格2D FVM模型及其在城市洪水淹没中的应用

为了减轻城市因溃堤、水库溃坝、或超标洪水而引起的巨大财产损失与人员伤亡,准确模拟计算这类洪水的时空演进规律就显得特别重要。然而,城市区域内的各类构筑物常因形态各异、边界复杂,计算中如何考虑其影响成为研究者必须面对的一大问题。为此,基于二维浅水波方程,提出了任意多边形网格有限体积离散的洪水模拟模型。通过在日本富士川流域内甲府盆地的实际应用,验证了该数值模拟模型,结果也表明:该模型运行可靠、精度较高、能更好地反映洪水波的运动特性,更适合评价城市洪水风险与损失、研制防洪风险图、预警系统和应急预案。

梯级水库溃坝洪水对下游城市的淹没过程分析

溃坝洪水的演进过程及其对下游城市的淹没影响是大坝安全的重要研究内容之一。以我国南方某山区河流为例,采用数值计算方法,针对该流域上并(串)联的4座水库在多种溃坝模式下,对下游城市的淹没过程进行了计算和讨论分析。研究结果表明:溃坝洪水在下游城市的淹没速度和最大淹没面积主要与最大溃坝流量相关,即与溃坝水头和溃口大小相关;最大淹没面积的达到时间主要与城市与水库间的行洪距离有关。梯级水库发生连溃时,溃坝洪水对下游城市的淹没速度和淹没面积都较单个水库溃坝更加严重,不过连溃洪水在下游城市呈现淹没快、退水也快的特征。城市洪水的淹没历时主要与溃坝水库的容积相关,与最大溃坝流量的关系不大。

下垫面变化及雨型对珠海机场片区内涝影响研究

在极端气候和城市化影响下,城市暴雨内涝问题日益严重。为有效解决弱水力梯度珠海机场片区的内涝问题,提高机场运行安全,研究基于InfoWorks ICM模型对机场片区下垫面变化及不同雨型暴雨下的管网排水能力、地表淹没情况及内涝风险等级进行分析,以期评估现有改造工程的内涝防治效果,并探究机场在不同重现期不同雨型暴雨条件下的适应能力,从而为未来的防治策略提供科学依据。研究结果显示,模型模拟水深与实测积水深度的偏差约为10%,验证了该模型在分析区域内涝特征上的可靠性。机场工程改造后,研究区域的内涝风险显著降低,不同风险等级的区域面积大幅减少,应对不同雨型的能力显著增强。特别是在百年一遇的降雨事件中,工程改造显著优化了管网性能,未满管段的比例增至58.08%,超负荷管段的比例从49%降至16.33%,从而使研究区内涝面积缩小88%、积水深度超50 cm的区域面积缩小85%。此外,当雨峰与潮位峰值同时出现时,随着降雨重现期的增加,尤其是5至50年一遇降雨事件,内涝风险随雨峰位置后移增大。机场工程改造提高了对中心型和延后型雨型的适应性,减少了有压管段的占比,显示出改造工程在提升机场抵御极端降雨事件能力方面的有效性。尽管如此,研究区内仍存在局部低洼地带和内涝风险,需持续关注并推进内涝点的整治工作。

基于ArcGIS Engine的洪水淹没模拟系统构建

洪涝灾害对我国社会发展和人民生活构成了极大的威胁。对洪涝灾害,通过地理空间信息三维可视化技术,在三维虚拟地理环境中对洪水淹没的过程进行观察和分析,可快速、科学地实现对洪水淹没范围的模拟与预报。为此,基于ArcGIS Engine构建了洪水淹没模拟分析系统,以澜沧江流域为例,编程实现了洪水淹没过程和周围场景的动态模拟,对洪水淹没的程度进行了计算分析,直观地展示了洪水淹没的演进和影响。系统的构建为科学的防洪决策和洪灾评估提供了依据。

基于GIS的土地利用类型淹没区提取及专题图制作

淹没区提取是自然灾害评估的一部分，本文在GIS软件支持下，介绍淹没区土地利用类型的提取步骤。该方法无需编程即实现淹没区类型面积提取以及对相应类型面积进行计算。操作简单易懂，具有一定推广价值。

西苇水库不同标准洪水对下游淹没影响分析

以西苇水库为研究对象,建立了基于MIKE 21的二维水动力模型,模拟分析了西苇水库发生不同标准洪水时的淹没范围及最大淹没水深,并进行了分类汇总统计分析,结果表明洪水防控重点在于100 a和10 000 a两个关键洪水标准;此外,当发生超标准洪水时,转移地点至少应高于地面2.0 m以上,以减少淹没损失。分析结果不仅能提高大坝应急管理水平,也可以为下游河道及城区洪水防御重点提供参考,具有重要的现实意义。

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。

Mike Flood在中小河流洪涝风险分析中的应用

为了加强对中小河流的洪水管理,分别构建中小河流域水文学模型、Mike11模型以及Mike21FM模型,运用Mike Flood对一、二维模型进行耦合计算,对中小河流进行洪涝风险分析。以徐州市丰县复新河左岸地区为例,建立洪水演进数值模型,分析复新河的防洪能力以及不同暴雨情况下研究区内涝情况。结果表明:研究区域基本满足20年一遇防洪能力,部分中小河流排涝能力不足,导致部分地区内涝较严重。

江苏省水库下游洪水风险图的分析与编制

针对水库发生校核洪水和溃坝洪水两种情况，分析了用于计算水库下游淹没范围的几种水文水力学方法及适应条件，解决了如何统计分析洪灾所造成的损失，并最终成功编制了江苏省４６座大中型水库下游洪水风险图。

海平面上升对渤莱湾沿岸地区的影响及对策

在假定海平面分别上升30cm,65cm和100cm的前景下,对应于百年一遇高水位和历史最高水位,计算了整个渤莱湾沿岸各主要市县的淹没面积,计算时考虑了有防潮堤和无防潮堤两种情况。另外,对于海平面上升对渤莱湾的影响和应采取的对策也作了简要的讨论。

黄河滩区不同治理模式的防洪效果试验

小浪底水库的建成运用和持续13 a的黄河调水调沙,使黄河下游河道得以沿程冲刷,平滩流量增大,加之近十几年黄河一直未发生大洪水,黄河下游滩区未发生较大漫滩,引起人们对宽滩区治理和运用方式的争论。目前的研究成果普遍认为,黄河下游发生大洪水的可能性仍然较大,特别是一旦出现高含沙洪水,对下游河道防洪安全的威胁更要引起高度重视。然而,在当前河道边界条件下,一旦发生这种不利水沙情况,那么黄河下游河道的冲淤、滩区淹没情况、滩区的灾情损失等将发生哪些变化,还无人开展定量研究。中常高含沙洪水条件下黄河下游宽滩区防洪形势对不同治理模式响应状况的模型试验结果表明:有防护堤模式主槽输沙能力强于无防护堤模式,但嫩滩淤积量大于无防护堤模式;有防护堤模式仅高村以下少量滩区漫滩上水,淹没面积小于无防护堤模式;习城滩两种模式中漫滩范围都较大,是防洪重点区域。建议在高村以上滩区修建高标准防护堤以保障滩区安全和经济建设,高村以下滩区实施滩区淹没补偿政策。

FY-3卫星洪涝灾害监测应用

对利用风云三号(FY-3)卫星数据对洪涝灾害监测进行了研究。给出了用FY-3卫星中分辨率成像仪(MERSI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)对薄云下和薄雾覆盖的水体判识的原理,以及洪涝信息检测中水体最大淹没面积和淹没时间信息的获取方法。给出了用FY-3卫星微波成像仪(MWRI)通过微波指数法反演洪涝信息的方法,可进行连续、全天候的大范围洪涝灾情监测。2011、2016年由其他卫星获得的洪涝水体信息表明:风云卫星的洪涝水体监测精度可达90%以上,甚至优于EOS卫星的MODIS和NOAA卫星的AVHRR的精度。近年来,风云卫星在国内外洪涝灾害等重大灾害监测评估中发挥了重要作用,改变了业务上以国外卫星资料为主进行洪涝灾害监测的局面,同时也提升了FY-3卫星在国际上的地位。展望了我国风云卫星在洪涝监测中的发展方向,指出随着风云卫星遥感技术的不断发展,洪涝灾害监测评估精度将会提高,为洪涝灾害防灾减灾提供更科学准确的决策依据。

江苏省里下河腹部地区防洪效益计算

通过建立特定工程条件下洪涝淹没面积与水文特性之间的相关关系,并合理确定单位面积资产值和洪灾综合财产损失率,提出了防洪效益计算的一种简易可行的方法,并在里下河腹部地区进行了实际应用。