珠江流域浔江防洪保护区洪灾风险评估

洪水灾害具有发生频率高、破坏性强的特点,风险评估可揭示高风险热点区及其驱动因素,有助于科学、高效构建防洪减灾体系。以珠江流域浔江防洪保护区为研究对象,构建HEC-RAS水动力模型,提取最大流速、水深评估洪水危险性;利用层次分析法和熵权法,考虑人口密度、国内生产总值(GDP)和土地利用等要素,评估承灾体的暴露度和脆弱性;最后计算洪灾风险,分析洪灾风险时空动态变化。结果表明:水动力模型的平均命中率达0.80以上,误报率低于0.28;在浔江防洪保护区内,中高风险区占5.20%以上;1997—2017年间,不同等级的洪水风险均呈加剧趋势,值得警惕的是中高风险区近46.69%区域风险上升趋势显著。研究成果可为科学高效的洪灾风险管理提供决策支持。

六安市城市防洪排涝体系建设研究

近年来随着城市发展,六安市主城区防洪问题日渐突显,在新标准下建设新的城市防洪排涝体系十分迫切。应对防洪安全问题需要提出科学有效的策略,本文根据长期城市防洪管理经验,从当前六安市存在的防洪排涝问题出发,结合城市发展新格局,按“全面布局、分区防守”的理念,研究优化六安市防洪排涝体系的思路,并提出建设建议。

西南岩溶洼地弃渣场防护方案设计

我国西南地区是岩溶地貌分布范围广且最为典型的区域,土地石漠化面积呈现持续扩张的趋势,土地资源非常珍贵。介绍了西南岩溶地区某灌区工程岩溶洼地弃渣场设计实例,通过分析岩溶洼地的地形、地质条件,确定了适宜的弃渣场防护方案,有针对性地实施了防洪排导工程、排渗工程、植被恢复与建设工程等防护措施,解决了岩溶洼地弃渣场规划设计难题,增加了复耕和绿化面积,改善了工程区的生态环境,以期为类似工程岩溶洼地弃渣场规划设计提供参考。

新发展阶段黄河下游滩区综合提升治理方案研究

黄河下游滩区是黄河行滞洪沉沙区域,也是滩区居民赖以生存的家园。针对黄河下游滩区仍有近百万居民防洪安全缺乏保障、下游不利河道形态使得黄河防洪形势依然严峻等问题,文章在系统分析总结以往研究成果的基础上,考虑新发展阶段国家战略及沿黄河经济社会高质量发展有关要求,综合分析提出了黄河下游滩区治理的3种方案,从防洪安全、社会经济发展、生态保护及投资管理等方面构建综合评价模型,对3种方案进行分析评价,最终提出推荐的滩区综合提升治理方案。

北江下游防洪保护区恢复力诊断

依据可持续地与洪水协调共处的防洪新战略,将防洪减灾过程分为防洪、承灾及灾后恢复3个阶段,以恢复力描述防洪保护区发生洪灾后恢复到正常状态的能力,选择影响恢复速度、时间和恢复后水平的因子构建了防洪保护区恢复力指标体系,并在GIS平台上构建了均衡规划综合诊断模型。以北江下游为实例对模型进行检验,结果表明:北江下游防洪保护区恢复力最大为0.57,最小为0.33。诊断结果符合北江下游实际,说明了该模型在北江下游的可行性和有效性。

外洪溃堤一、二维耦合模型与内涝模型叠加在防洪保护区内的应用探讨

针对防洪保护区河道洪水的漫滩、溃堤及其与内涝叠加耦合预测的难题,以模拟溃堤洪水遭遇区域内涝情况下洪水演进过程为目标,采用基于非结构网格的Roe格式离散控制方程,利用Mike-flood提供的标准连接、侧向连接实现一维与二维模型间的耦联,将溃口口门概化为宽顶堰并添加控制策略实现堤防溃决模拟。采用二维水动力模型耦合降雨径流关系计算净雨过程,建立与区域内涝模型叠加联用的一、二维水动力耦合模型。以中运河南片防洪保护区内洪水演进为例进行分析,结果表明:中运河右堤胡家险工溃决后,洪水向下游演进至房亭河与中运河交汇处的运西洼地内,最大淹没水深位于房亭河与中运河交汇处。模型能够较合理的反映区域内涝分布、地形及主要道路和涵洞对洪水演进的影响,可为区域内防洪抢险工作提供可靠依据。

韩江南北堤防洪保护区溃坝洪水演进数值模拟研究

洪水分析计算是洪水风险图编制的基础。基于一维、二维水力学耦合模型,建立了韩江南北堤防洪保护区溃坝洪水演进数学模型,分析探讨了韩江南北堤瞬溃后溃口流量水位关系、主要地物特征点的水位和流速变化以及洪水演进过程。结果表明:溃口峰值流量出现在溃坝瞬间,随外江水位下降,溃口流量减小,至溃坝99 h后基本为0。湘桥区距溃口最近,受洪水破坏最严重,最大流速值超过1. 3 m/s。云路镇、登岗镇和湘桥区由于地势较低,最大淹没水深普遍在2 m以上。

基于时空动态耦合的漫滩、溃堤与防洪保护区洪水联算二维模型

河道洪水的漫滩、溃堤及其在防洪保护区的耦合计算一直是数学模拟模型中的重点和难点。基于Navier-Stokes二维浅水方程,通过河道水位比较确定任意时刻水流流向、流量及动量的交换,并根据溃口展宽变化确定耦合节点和接口宽度,进行河道与防洪保护区的无缝连接,从而实现了漫滩、溃堤与防洪保护区洪水的时空动态耦合计算。基于DEM、遥感影像和实测断面的地形数据资料,提出了河道数字地形获取改进技术,同时利用热启动技术解决了溃口形状变动问题。通过实例研究表明,该模型可实现二维宽浅河道漫滩、溃堤和防洪保护区及其任意组合的洪水仿真。计算结果合理、可靠,供相关部门参考。

永定新河河口风暴潮对其右堤防洪保护区洪水风险影响分析

依托全国重点地区洪水风险图编制工作,以永定新河右堤防洪保护区为研究对象,采用MIKE 21/3 Coupled Model FM软件建立风暴潮模型进行洪水演进计算,分别对防洪保护区内遭遇100年一遇、200年一遇风暴潮情景下的淹没水深、范围、流速、历时等洪水风险要素进行分析,估算了由此产生的居民财产、农林牧渔、工商企业、交通运输、水利设施等方面的直接损失。结果显示,永定新河河口遭遇100年一遇风暴潮时,洪水淹没面积20.69 km^2,其中耕地淹没面积0.41 km^2,居民地淹没面积7.46 km^2,受影响人口2.05万人,受影响GDP达235.13亿元。永定新河河口遭遇200年一遇风暴潮时,洪水淹没面积增加17.79 km^2,耕地淹没面积增加1.66 km^2,居民地淹没面积增加3.77 km^2,受影响人口4.18万人,受影响GDP达630.10亿元。各方案洪水损失估算中,工业产值损失所占比重最大,约占65%,其次是商贸业主营收入,约占24%,其余指标在总损失中所占比例均较小。研究成果能够为区域洪水风险管理、防灾避险预案制定及防洪(潮)调度决策提供技术参考。

基于InfoWorks RS的蒋巷联圩防洪保护区洪水演算

为结合分析一维河模型和二维洪泛区模型,利用Info Works RS对蒋巷联圩防洪保护区洪水演进过程进行二维模拟,分别选取2010年和1998年外洲水文站实测资料对一维河道模型进行了率定和验证,结果较为合理;选取赣江50 a一遇设计洪水同时鄱阳湖遭遇湖口22. 5 m(吴淞高程)恒定洪水位的边界条件,分析了最不利工况下区内的溃口溃决过程、洪水演进过程及淹没水深等要素,计算结果较好地反映了区内溃堤后的洪水演进情况。研究成果可为江西省防洪减灾提供决策支持。

洪水风险快速分析技术方法研究进展

在防汛应急管理中,由于水情的复杂性和多变性,洪水风险分析方案存在不确定性和时变性,针对变化的水雨情数据对洪水风险要素进行快速分析是降低洪灾损失的有效手段。总结可用于洪水风险快速分析的各类技术与方法,通过梳理不同建模方式和风险要素识别模式,对洪水风险快速分析技术方法的原理展开了研究。在此基础上,对比分析了各类方法的优势和局限性,并对其技术特点和适用条件进行了深入探讨。最后,对洪水风险快速分析方法的应用前景进行了展望。分析认为:常用的水面高程推算法和水动力模型法仍有重要利用价值;基于元胞自动机思想的建模方法值得进一步研究和推广应用;基于遥感与GIS技术的淹没分析为大范围洪水灾情的快速评估提供了高效的技术手段。

黄河下游防洪保护区洪水风险分析

根据黄河下游现状工程及地形条件,把黄河下游防洪保护区划分为9个片区,分析了黄河洪水与保护区洪水遭遇情况,在此基础上确定了黄河下游洪水风险分析采用的洪水来源及量级;利用二维水动力学模型,分析了不同保护区洪水淹没范围;根据保护区社会经济情况,利用ArcGIS平台,分析了各保护区溃口后影响人口、淹没耕地面积等指标;提出了黄河下游溃口后的应急对策与措施。

基于ArcGIS的蒋巷联圩防洪保护区避洪转移分析研究

近年来,江西省洪水灾害频发,给省内社会经济发展和人民群众生命财产安全带来严重影响。洪灾难以避免,如何有效防灾减灾已成亟待解决的问题。本文以江西省重点防洪保护区之一——蒋巷联圩防洪保护区为例,选取保护区堤防标准以上等级洪水作为模拟洪水量级,充分考虑赣江和鄱阳湖洪水遭遇组合情况,研究圩区内遭遇最大量级洪水工况下,人口避洪转移情况。并基于ArcGIS软件,利用空间分析法确定区内避洪转移路线,绘制相应避洪转移图。分析结果可为该地相关部门在防灾减灾等工作中提供决策依据。

“防洪保护区”在《防洪标准》中的应用研究

针对现行城市、乡村防洪标准执行中存在的问题,建议引入防洪保护区的概念,并将防洪保护区作为防洪的基本单元,综合考虑保护区内所有可能被淹没的防护对象和总体经济社会情况,研究制定防洪标准。提出了基本维持现行防洪标准体系结构和以防洪保护区替代城市与乡村实现归一化的两种防洪保护区应用形式,并对其防洪标准制定进行了探讨。

太湖流域洪水风险图应用实践与展望

太湖流域经济发达,人口密集,同时也存在降雨丰沛、洪涝关系复杂等特点。2000年以来,太湖流域先后开展了洪水风险图编制试点一期、二期和重点地区洪水风险图编制,基本厘清了重点防洪地区不同量级洪水情景下洪水风险程度和分布特征。同时,太湖流域洪水风险图边编制边应用,在防汛防台、预案编制等领域进行了试点应用,取得了成效,积累了经验。在梳理太湖流域水灾类型基础上,总结了不同类型的流域洪水风险图成果及应用情况,并对洪水风险图成果及应用存在的问题、解决方案及推广方向进行了思考和展望。

防洪保护区界定方法分析

针对防洪保护区保护范围、防洪标准、保护对象等界定中存在的问题,引入防洪闭合圈、防洪保护区受益范围的概念,研究了不同类型防洪保护区的界定方法。根据地形地貌和水利工程设施分布特点,提出将防洪保护区划分为平原防洪保护区、丘陵山区防洪保护区和沿海防洪保护区3种类型,分析了3类防洪保护区的特点,拟定了不同的界定方法:①平原防洪保护区应先界定防洪标准高、保护范围大的重要防洪工程防洪保护区,位于重要防洪工程防洪保护区内的其他防洪工程不再界定防洪保护区;②丘陵山区防洪保护区应先界定防洪标准较低的堤防防洪保护区,再界定防洪标准较高的堤防防洪保护区,位于已界定防洪保护区内的其他堤防不再界定防洪保护区,由不同防洪标准堤防组成的上、下游防洪保护区的界定,应考虑不同防洪标准堤防之间的影响;③沿海防洪保护区应先界定海堤工程的防洪保护区,位于海堤工程防洪保护区内的堤防工程不再界定防洪保护区,由不同防潮标准海堤组成的防洪保护区,把防潮标准最低的海堤工程对应频率的防潮标准作为界定依据。

沿海火电厂厂区防洪(潮)排涝安全设计

厂址设于沿海的火力发电厂,存在厂区的防洪(潮)排涝安全问题,而厂区的防洪(潮)排涝设计涉及不同行业,行业标准的不一致导致设计时防洪、防潮、排涝不能很好地协调,为此,提出了对厂区防洪(潮)排涝安全进行设防的设计方法,该方法综合了不同行业规范的要求,具有有效、实用、可操作性强的特点。

防洪保护区洪水灾害风险评价模型的研究与应用

洪水灾害风险评价是科学制订减灾决策的依据。本文在现有洪水风险评价模型的基础上,针对防洪保护区洪水灾害的特点,选取最大淹没水深、洪水最大流速、淹没历时、GDP和人口作为评价指标,利用可变模糊综合评价方法,构建适用于防洪保护区的区域洪水灾害风险评价模型,并以河北省L河下游防洪保护区不同情景的洪水灾害风险评价为例,探讨模型的构建与应用,并分析结果的合理性。该模型物理意义清晰、计算简便、评价结果可信度较高,可为洪水灾害管理提供依据。

沭西片防洪保护区洪水淹没风险特征

沂沭泗流域沭西片防洪保护区外河洪水有山区性洪水特征,其特点是洪峰水位高、历时短、总洪量小,溃堤洪水过程的精确计算是保护区洪水分析的关键和难点。为了精确模拟溃堤洪水过程及其在保护区演进规律,构建了一二维实时动态耦合水动力学模型。河网一维水动力数学模型采用1993年、2003年和2012年的实测洪水资料进行了率定与验证;防洪保护区和骆马湖二维水动力数学模型采用区域调研和查勘测量等方式对模型进行了校正和优化;河道与保护区采用溃口进行耦合计算,实现河道与保护区水量实时交互过程的模拟,模型可以作为洪水淹没要素的计算平台。以沂河50年一遇洪水马头溃口为例,溃口进洪历时13.2 h,洪峰流量537 m^(3)/s,进洪量833万m^(3);保护区内洪水演进速度快,淹没区总面积107.7 km^(2)。结果表明,沂河马头上、下游河段发生溃决,洪水将沿着白马河向下游演进,可以结合淹没水深、洪水路径和到达时间对人员和财产转移进行转移和安置。

黄河口治理发展回顾与展望

1855年以来,黄河口治理经历了被动防洪阶段、除害兴利阶段、维护河口健康生命阶段和建设幸福河口阶段等四个主要发展阶段,取得了一系列治理成效。新时期黄河口治理需要立足现状,针对依然存在的流路不稳定、海岸演化不平衡、生态环境脆弱、社会经济发展协同不足等问题,在国家系统治水理念指导下,结合黄河综合治理战略与未来水沙情势,统筹河口地区防洪保安、生态保护和社会经济发展。在防洪保安方面要构建长期稳定的流路运用与防洪防潮协同的水安全保障体系,在生态保护方面要形成水资源刚性约束下的生态调度与生态用水配置体系,在社会经济发展方面要优化彰显大河文明的河口文明利用与资源要素均衡支撑体系。