基于“H-E-V”框架的城市洪涝风险评估研究进展

在全球气候变化与城市扩张的背景下,城市洪涝问题频发并引发严重的社会问题与经济损失。当前城市洪涝管理的主要内容已从工程性防御性措施转向洪涝风险管理,而城市洪涝风险评估又是城市洪涝管理的关键环节。基于此背景,论文首先介绍了IPCC采纳的城市洪涝风险评估框架“危险性(Hazard)—暴露性(Exposure)—脆弱性(Vulnerability)”即“H-E-V”的概念内涵,在此基础上梳理了其危险性、暴露性、脆弱性3大要素的主要研究内容,探讨分析不同研究方法的优缺点。最后提出了城市洪涝风险评估的主要发展趋势及关键问题,主要有以下4个方面：①危险性方面,建立适应于城市地区的耦合型二维洪涝淹没模型是洪涝风险评估要求下的必然趋势;②暴露性分析在大数据及GIS技术支撑下正逐步精细化、动态化;③脆弱性正从早期侧重的物理维度定量评估转向社会、经济、文化、环境等多维度的评估;④此外,气候变化与城市扩张下的多情景城市洪涝风险评估是未来城市洪涝管理的研究热点与难题。     

钱塘江流域洪涝年的综合预测分析

洪涝是各种因子综合作用的结果。由于这些因子表现出趋势变化,周期变化和偶然变化等规律,因而洪涝序列中带有趋势变化,周期变化和随机变化等成分。这样,根据趋势变化分析,周期变化分析和随机变化分析综合集成的方法来寻求钱塘江流域洪涝年的长期变化 可行的,提出的综合预测模型效果较好。     

太湖流域城乡建设用地扩张热区与洪涝危险性评价

城乡建设用地变化及其与环境系统关联机制是流域土地可持续利用的重点方向。采用多期数据及空间分析技术,揭示太湖流域城市化进程最为迅速时期的城乡用地扩张特征及其洪涝危险性。结果表明:1985—2010年城乡用地扩张增量高达5 406. 02 km~2,扩张增率2000年后急剧上升,以大城市为核心集聚型扩张,上海及沿沪宁线扩张热区持续增加,而沪杭线及沿江扩张热区动态变化;城乡用地扩张从洪涝危险低级区向高级区转移,呈现趋势不明型、低增高减-低减高增型以及低减高增型3种类型,而高危险区新增用地有66. 2%来自新区开发;城乡建设用地需求与低洪涝危险区有限供给的矛盾是主因,城镇发展与土地利用政策演变是主推力。高危险区城乡扩张给其自身及其下游都带来更高的洪涝威胁和防洪投资,建议重点研究新区用地优化与海绵设施建设。     

中国暴雨洪涝灾情时空格局及影响因素

暴雨洪涝灾害给中国造成了巨大人口和经济损失。本文通过对中国气象灾情普查数据的分析,结合小时降水数据、统计年鉴等资料,研究了1984—2007年间中国极端降水和暴雨洪涝灾情时空分异特征。在此基础上,采用地理探测器研究了中国暴雨洪涝灾情时空格局的影响因素。结果表明,研究时段内全国极端降雨指标没有一致的变化趋势。长江、珠江及东南沿海等流域暴雨洪涝频次显著增加,但因灾人口死亡率下降,表明设防能力的提升对人口损失的缓减影响明显;西北地区因灾死亡人数和人口受灾率、经济损失等均增加,表明设防能力薄弱;因暴雨洪涝受灾人口贡献率最高的因子是气象致灾因素,又因暴雨洪涝死亡人口贡献率最高的是地理等孕灾环境和社会经济等承灾体因素,故暴雨洪涝直接经济损失贡献率最高的是地理等孕灾环境因素。该研究可为洪水灾情的影响因素定量化分析提供理论参考。     

智慧城市视角下城市洪涝模拟研究综述

智慧城市是城市发展的新兴模式。然而,近年来频发的城市洪涝给智慧城市的管理和发展带来了严峻的挑战。暴雨洪涝模拟是城市防洪减灾的关键技术之一,也是智慧城市风险应急管理中重要的决策支持依据。本文首先分析了智慧城市以及智慧水务的内涵,探讨了智慧城市发展和管理对于城市洪涝模拟新的需求;在此基础上梳理了智慧城市发展给城市洪涝模型带来的新的数据支撑;面向智慧城市应急管理决策,对比分析了3种现有的水文模型方法,认为在智慧城市大数据和技术的支持下,基于物理基础的分布式模型是未来城市洪涝模拟的主流发展方向。最后,探讨了建立城市洪涝模型的建模机制、尺度、基础数据库的建立、更新和管理、地表与地下管网模拟并重等关键问题,分析认为精细化、与RS和GIS技术融合、注重时空过程和智慧服务是智慧城市背景下城市洪涝模拟发展的必然趋势。     

沿淮湖泊洼地区域暴雨洪涝风险评估

根据自然灾害风险评估基本原理,从暴雨洪涝致灾因子危险性及承灾体易损性出发,以沿淮湖泊洼地区域为示范研究区,综合考虑降水量、径流量、地形与河网密度、土地利用数据、人口及经济数据等指标,利用GIS的数据处理功能,运用标准化方法对相关指标进行标准化处理,得到标准化的多源栅格数据;基于层次分析法确定各影响指标因子权重,采用ARCGIS9.2的ModelBuilder建模工具建立暴雨洪涝灾害风险评估模型;通过地理信息系统的地图代数功能及综合指数法,得出洪水灾害综合风险等级评价图;并利用2003年沿淮湖泊洼地区域暴雨洪涝淹没面积数据验证暴雨灾害综合风险评估结果;统计分析发现,洪涝淹没区有60.66%位于高风险区,33.29%位于中高风险区,6.05%位于中风险区;结果表明,沿淮湖泊洼地区域暴雨洪涝中高风险及高风险区的准确度达93.95%,洪涝灾害风险评估结果基本符合实际情况,风险评估精度较高。模型的建立及风险区划图的制作,对暴雨洪涝灾害宏观决策具有重要的参考价值。     

漓江流域干旱与洪涝灾害生态风险评价与管理

区域生态风险评价是进行生态风险管理的重要依据。流域生态风险评价应考虑地理单元的整体性和相对独立性。文章基于历史文献资料、自然地理数据和社会经济数据,选择漓江流域主要的自然灾害--干旱和洪涝为风险源,以161个子流域作为评价单元,基于相对风险评价模型,从风险源、脆弱度和抗风险能力3方面来评价流域综合生态风险。结果表明：漓江流域生态风险存在明显的空间差异性。高风险区占流域总面积的2.3%,主要分布于临桂县、灵川县北部和兴安县,表现为基础设施建设薄弱,景观稳定性差,生态脆弱度高;低风险区和较低风险区占流域总面积的59.0%,集中于猫儿山自然保护区、海洋山自然保护区和桂林市区,表现为保护区人为干扰较弱,植被保存完好,景观结构稳定,市区基础设施建设完善;下游阳朔县属中等风险区,存在一定风险隐患。最后基于风险评价结果提出了建立分级旱涝灾害预警机制和生态风险分级管理措施。     

宁波市洪涝灾害的历史与区域分析

本文提出了地区洪涝灾害的历史规律和区域差异分析的一般方法和模式，通过对典型地区（宁波市）洪涝资料的统计分析，探讨了区域洪涝的时段性，周期性，以及与旱灾和人口的关系，文章首次提出了洪涝指数的概念，并以计算洪涝指数的方法表达洪涝灾情区域差异分析的结果。     

1991年苏皖城市洪涝灾害成因分析

本文概述了1991年苏皖两省城市洪涝灾害特点,集中分析了这次城市洪灾、涝灾和洪涝次生灾害的类型、特点及其成因,认为1991年城市洪涝灾害不仅受自然地理条件的影响,而且还是人文、社会、经济等因素相互作用的结果。     

金衢盆地的洪涝特征

金衢盆地的洪涝具有时间分形结构 .无标度区越宽 ,时间分维值越小 ,洪涝周期越长 ,洪涝灾害越严重 . 1 997～ 2 0 0 0年金衢盆地出现洪涝年的可能性比较小 ,而 2 1世纪的第一个十年 (2 0 0 1～ 2 0 1 0年 ) ,金衢盆地的洪涝年可能稍偏少     

基于SSM/I数据的淮河流域洪涝监测分析

以淮河流域为研究区域,基于被动微波遥感SSM/I数据计算的极化比值指数PRI和RAT技术,提出极化比值变化指数PRVI。利用淮河流域1988～2005年6月下旬到7月期间的PRVI数据研究了淮河流域的洪涝时空特征,重点分析了发生流域性大洪水的1991年和2003年的洪涝特征,研究发现:淮河流域发生严重洪涝灾害的主要表现特征之一是淮河干流中游及其向北岸、上游和下游方向延伸约100km,向南岸延伸到流域南界的区域出现PRVI高值带,并结合淮河流域的自然环境分析了PRVI高值带出现的原因,指出PRVI高值带包括了大部分沿淮河干流的湖泊、洼地、行蓄洪区,支流河口、下游洼地等。进一步认为高值带内的PRVI值越大,高值带的面积越大,洪涝灾害越严重,防汛形势越严峻。这一结论对淮河流域洪涝灾害的监测和预警具有重要的应用价值。     

太湖流域洪涝灾害淹没范围模拟

平原水网地区多属大河三角洲地区,也是经济最发达的地区,当遭受洪涝灾害后,经济损失极为严重。研究以太湖流域为例,采用河网非恒定流计算方法,洪涝的发生过程,并结合地理信息系统,模拟洪涝的淹没范围,为及时掌握洪涝灾情,制定防洪减灾决策提供依据。     

基于雨洪安全格局的城市低影响开发模式研究

城市调蓄用地总量减少、泄洪网络被建设用地割裂、汇流用地与建设用地重叠等是造成城市内涝灾害的主要原因。本文尝试在产流源头、产流途径以及汇流地三个层面,充分利用原有自然雨洪调蓄系统,建立能够消纳极端暴雨水的城市低影响开发模式,以长沙市苏圫垸为例,基于地形数据、水文气象数据,运用ArcGIS空间分析和SCS水文模型,模拟极端降雨的雨洪淹没区和雨洪廊道,并建立雨洪安全格局。根据年径流总量控制率85%的海绵城市建设目标,结合模型模拟确定苏圫垸低影响开发设施位置及规模,即开发后应保留雨洪斑块面积228.2 hm²,控制水量107.5万m³,雨洪廊道面积51.5 hm²,控制水量10.1万m³。可为探索基于极端气候下内涝防控的海绵城市建设新模式提供参考。     

浙江省金衢盆地的旱涝特点

本文据浙江金衢盆地480年旱涝统计资料,阐述了当地旱涝的六个特点     

地形强迫的流场非地转性与广西旱涝的空间分布

本文分析了地面平均流场，从地转偏差的角度讨论了广西多雨区与少雨区空间分布的动力学原因，着重指出“弧形山”结构在形成广西气候特点上的特殊作用。     

黄土丘陵沟壑区流域系统侵蚀与产沙关系

从长期来看流域系统的侵蚀与产沙基本可以达到平衡,泥沙输移比约等于１。但次降雨或分年度泥沙输移比有相当大的变幅,在短期内会经常存在泥沙的滞留和滞留的泥沙被重新锓蚀搬运,而出现泥沙输移比小于１和大于１的情况。这主要与降雨的空间分布和洪峰增减幅度及径流深度增减幅度密切相关。流域系统次降雨泥沙输移比及各级沟道含沙水流的挟沙能力变化可用单位面积上洪峰增减幅度变化时暴雨洪水的剪切力的转化机制来描述。     

洞庭湖区1998年与1954年特大洪涝灾害比较研究

在对洞庭湖区深入调查研究的基础上,结合历史资料,从雨情、水情和灾情三个方面对比分析了１９９８年、１９５４年特大洪涝灾害的共性和个性。在此基础上揭示了１９９８年洞庭湖区洪涝灾害形成的原因,并提出了防治对策,为洞庭湖社会经济可持续发展和综合治疗洞庭湖提供了科学依据。     

城市内涝灾害受灾人口评估方法与实证研究：以哈尔滨市道里区为例

城市内涝灾害频发,对居民生命安全造成严重威胁,为提高城市内涝灾害受灾人口评估精度,提出一种更为精确的受灾人口评估方法。以哈尔滨市道里区为研究区,以城市内涝灾害受灾人口为研究对象,运用一、二维非恒定流为主控方程,构建城市内涝数值模拟模型,并结合受灾人口分布特点,综合构建基于土地利用的人口随时间变化的计算模型。实现在模拟内涝灾害影响范围基础上,利用受灾人口计算模型提取白天与夜晚受灾人口分布情况。结果表明：研究区在百年一遇降雨情景下,有25条街道会发生不同程度积水,积水深度范围值为0.10~1.42 m;此级别内涝灾害在白天11条街道受灾人口数量最大值达到3 500人,夜晚10条街道受灾人口数量最大值为720人。     

近600年来巢湖流域旱涝灾害研究

基于历史文献中的水旱灾害记录,重建巢湖流域1370~1988年旱涝灾害等级序列,并进行连续功率谱分析。结果表明:近600多a来,巢湖流域涝灾和旱灾发生的频率几乎相当,平均为2.28~2.40 a一遇;但特大涝灾和大涝灾的频率远高于特大旱灾和大旱灾。巢湖流域水旱灾害存在准周期的变化,主要为:2~3、7~10 a,这与长江中下游的洪涝灾害变化步调基本一致。自然气候因素和人类活动对环境演变的影响是今后进一步研究的主要方向。     

Relationship between erosion and sediment yield in drainage basins of loess gully-hilly areas

From a long-term point of view, the balance between erosion and sediment yield in a drainage system can basically realize, i.e., the delivery ratio can be close to 1. However, substantial variations among individual rainfall events or between annual delivery ratio exist, causing frequent sediment retaining or re-erosion and re-delivery of the retained sediments in a short period of time. Thus the delivery ratio will be < 1 or > 1. The sediment delivery ratio is closely related to the spatial distribution of rainfall and magnitude of rise and fall of peak flood and that of runoff depth in the drainage system. Delivery ratio of single event in a drainage system and changes of delivery capacity of silt-laden runoff in various classes of gullies can be expressed by transformation mechanism of shear force of a single rainstorm event with flood resulting from increase and decrease of peak flood per unit area.