七大流域设计洪水修订成果分析

在全国各大流域防洪规划和综合规划设计洪水成果的基础上,整理设计洪水相关资料,延长洪水系列,进行还原计算和频率适线分析。经过数年工作,完成了七大流域设计洪水成果的修订和审查工作。设计洪水修订的项目主要包括设计洪峰和不同时段的洪量,修订后的设计洪水成果代表性更好。介绍了七大流域设计洪水修订成果及变化情况,并对不同流域影响设计洪水成果的因素进行了分析,通过与原审批成果的对比分析,推荐了设计洪水成果修订的采用成果,以此作为各站点修订后的成果以及以后工程设计的依据。     

海河流域洪水资源利用评价研究

为给流域洪水资源利用合理性评价提供基本的阈值标准,有效协调洪水资源利用与河流生态环境保护和流域防洪安全的关系,建立了流域洪水资源利用评价的基本框架.指出洪水资源利用评价应解决洪水资源量计算、洪水资源利用水平分析、洪水资源可利用量评价和洪水资源利用潜力评估四个基本问题.在对洪水资源利用量、洪水资源可利用量、洪水资源利用潜力等基本概念进行系统阐述的基础上,建立了流域洪水资源利用的评价方法.根据所建立的基本概念和评估方法,对1980～2006年海河流域及4个二级区的洪水资源利用状况及合理性进行了全面评价.结果表明,1980～2006年海河流域平均年洪水资源可利用量和利用潜力分别为62.8亿m~3和5.35亿m~3.海河流域洪水资源利用总体而言处于比较不合理的状态,洪水资源利用量频繁超过洪水资源可利用量,洪水资源利用潜力不大.多数年份洪水资源利用量超过了河道内必要需水量允许的限度,少数丰水年份超过了流域洪水资源调控利用能力的范围.今后,海河流域洪水资源利用合理性的提高,需要逐步调整目前洪水资源利用主要集中于山区的空间格局,提高平原区洪水资源调控利用能力,有效保障洪水期河道内必要需水量.     

论防洪减灾非工程措施的定义与分类

基于人与洪水的相互关系,将防洪减灾非工程措施定义为:通过约束人类自身行为,以改善人与洪水关系,从而达到防洪减灾目的的一种措施,并阐述其内涵;根据这一定义,将防洪减灾非工程措施分为四类,即基于洪水物理属性的非工程措施、基于洪水风险的非工程措施、基于管理科学的非工程措施、基于政策与法规的非工程措施,并阐述各类非工程措施所体现的防洪策略思想和要点。指出蓄滞洪区是具有工程措施与非工程措施双重属性的防洪减灾措施。     

瀑布沟水库汛期洪水分期特性研究

根据瀑布沟汛期洪水资料和环流形势等天气资料,分析瀑布沟汛期洪水与环流形势的关系,通过数理统计、模糊分析等方法分析了瀑布沟汛期洪水的分期特性,分析表明,瀑布沟汛期洪水存在较为明显的主汛与后汛之分,分期时间在8月20日左右。分析结果为瀑布沟水库分析分期设计洪水、汛期汛限水位动态控制等提供了良好的技术支持。     

Assessing flood hazard using flood marks and analytic hierarchy process approach: a case study for the 2013 flood event in Quang Nam,Vietnam

The production of flood hazard assessment maps is an important component of flood risk assessment. This study analyses flood hazard using flood mark data. The chosen case study is the 2013 flood event in Quang Nam, Vietnam. The impacts of this event included 17 deaths, 230 injuries, 91,739 flooded properties, 11,530 ha of submerged and damaged agricultural land, 85,080 animals killed and widespread damage to roads, canals, dykes and embankments. The flood mark data include flood depth and flood duration. Analytic hierarchy process method is used to assess the criteria and sub-criteria of the flood hazard. The weights of criteria and sub-criteria are generated based on the judgements of decision-makers using this method. This assessment is combined into a single map using weighted linear combination, integrated with GIS to produce a flood hazard map. Previous research has usually not considered flood duration in flood hazard assessment maps. This factor has a rather strong influence on the livelihood of local communities in Quang Nam, with most agricultural land within the floodplain. A more comprehensive flood hazard assessment mapping process, with the additional consideration of flood duration, can make a significant contribution to flood risk management activities in Vietnam.     

基于ArcGIS的洪水淹没分析与三维模拟

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估和防洪决策的核心环节。基于TIN数据,运用ArcMap,采用＂无源淹没分析＂方法对区域天然防洪能力进行划分;实现了在给定水位条件下,对洪水淹没范围提取与统计计算,建立了洪水水位高程和淹没面积关系公式,并用于洪水淹没快速预测;运用ArcScene,对水位抬升的＂无源渐进淹没＂情况进行了三维模拟。     

淮河干流洪水预报系统及其在1991年大洪水的应用

综述了淮河流域概况，淮河干流洪水预报系统物采用的预报方法。１９９１年淮河干流洪水预报采用了降雨径流预报与上，下游站相应流量预防方法相配合，并注重实时水情分析；在行洪区多，行洪后水面宽广而比降又极小的河段的汇流计算，采用了以实测洪水资料绘制的经验蓄曲线为充分发挥的湖泊洪水演算方法。     

山区小流域洪水分布模式模拟与危险性评估

流域暴雨山洪过程时空异质性强,准确评估雨洪变化特性和洪水危险性对山洪灾害防治具有重要意义。以7个降雨特征指标和6个洪水特征指标刻画流域场次雨洪特性,采用中国山洪水文模型和洪水频率指标相结合,模拟和评估口前流域洪水过程及其危险性。结果表明：场次洪水洪峰模数、洪峰时间偏度、高脉冲历时占比、涨落洪速率与降雨总量、平均雨量、最大雨强、雨峰位置系数、基尼系数等降雨特征指标显著相关,三场致灾洪水过程的降雨均呈现量级大、强度大、历时短、暴雨中心偏中下游的特点;率定期和验证期的平均径流深相对误差均在9%以内,平均洪峰流量相对误差均在11%以内,平均峰现时间误差均在1.7 h以内,平均Nash-Sutcliffe系数为0.80和0.76;各场次洪水有0.0%～93.3%的河段流量达到一般危险及以上等级,三场致灾洪水过程的危险性等级最高,分别有80.0%、35.0%和1.7%的小流域河段流量达到高危险及以上等级。研究可为山区小流域暴雨洪水危险性评估、灾害响应和复盘等提供技术支撑。     

考虑暴雨成因的大伙房水库洪水分类研究

暴雨洪水形成机制十分复杂,它既具有随机性,又具有确定性.可是现行的流域防洪调度设计中强调的是随机性,忽略了客观上存在的确定性,因此使得设计结果与实际脱节,不能充分发挥防洪与兴利效益.本文针对这一问题,考虑到特定流域内产生暴雨的天气系统所具有的相对稳定性规律,及其形成的暴雨洪水过程存在的确定性关系,以大伙房水库流域为例,归纳出依据暴雨成因对流域内洪水过程分类的方法.通过各类洪水过程线图及各类洪水过程相似性系数计算,证明了洪水过程分类的合理性.这种分类,对了解流域洪水规律,提高水库防洪能力、提高洪水资源利用率,及深入研究水库防洪分类预报调度方式设计具有重要的现实意义.     

基于力学过程的蓄滞洪区洪水风险评估模型及应用

为定量评估分蓄洪工程启用过程中蓄滞洪区的洪水风险等级,创建了基于力学过程的蓄滞洪区洪水风险评估模型。该模型采用二维水动力学模块计算蓄滞洪区的洪水演进过程,利用洪水中人体跌倒失稳公式及洪水中房屋、农作物损失的计算关系式,评估各类受淹对象的洪水风险等级。然后将二维水动力学模块计算的洪水要素与两个物理模型试验值进行对比,表明二维水动力学模块的计算精度良好。最后计算了荆江分洪工程启用时分洪区内洪水的演进过程,并评估洪灾中群众的危险等级和财产损失。计算结果表明:洪水演进至140 h时,蓄滞洪区群众、房屋、水稻和棉花的平均损失率分别为85%、59%、63%和72%。模型中提出的采用基于受淹对象失稳机制的洪水风险分析方法,比以往经验水深法划分风险等级的适用性更好,不仅能为洪水风险管理及蓄滞洪区启用标准制定提供参考,也能推广应用于溃坝或堰塞湖溃决等极端洪水风险评估。     

Risk assessment of flood disaster in Shanghai based on spatial–temporal characteristics analysis from 251 to 2000

As one of the top 20 cities exposed to flood disasters, Shanghai is particularly vulnerable because it is exposed to powerful floods and poorly prepared. However, it is unclear to understand the evolution process of floods and the variation of flood risk in Shanghai during the past 1,000 years. This paper analyzed the spatial–temporal characteristics of flood disaster and evaluated the integrated risk of flood disaster in Shanghai based on the historical flood data from 251 to 2000. The results show that flood disaster in Shanghai was divided into storm surge-induced flood, rainstorm-induced flood and overbank flood. Flood disaster in Shanghai presents rising trend with time and mainly occurs in summer and autumn. Moreover, the flood disaster is dominated by rainstorm-induced flood, especially after the establishment of the People’s Republic of China in 1949. Additionally, flood risk in different areas of Shanghai between the years 251–1949 and 1950–2000 changed significantly. Shanghai urban area, Jinshan District and Chongming County belong to increased flood risk area; Baoshan, Jiading, Qingpu, Songjiang, Fengxian, Pudong and Minhang District belong to decreased flood risk area. The integrated risk of flood disaster in Shanghai has presented spatial disparities evidently at present. Shanghai urban area is most likely to suffer flood disaster; Baoshan, Jiading and Minhang District have medium flood risk rank; and Jinshan, Songjiang, Fengxian, Pudong, Qingpu and Chongming County show low flood risk at present. The combined effect of urbanization, sea-level rise, land subsidence and the poor capacity of flood prevention facilities will give rise to the risk of flood in the next several decades. These results provide very important information for the local government to improve flood risk management.     

基于次序统计量理论的洪水频率分析方法研究

针对目前参数估计方法存在稀遇洪水频率设计值偏大的问题,提出采用基于数值次序统计量期望值的适线法计算洪水频率设计初始值;针对目前参数估计方法存在常遇洪水频率设计值偏小的问题,提出采用周文德公式修正目前频率设计偏小的情形,计算洪水频率设计修正值;针对目前传统方法计算洪水频率设计值抽样误差大的问题,提出采用基于数值次序统计量标准差的方法计算洪水频率设计保证值。定量分析表明,提出的基于数值次序统计量期望值的优化适线法具有良好的无偏性和有效性;寸滩站洪水频率设计修正值大于频率设计初始值,且两者偏差随着频率减小而减小;寸滩站洪水频率设计保证值明显大于修正值。     

基于Copula函数的入库洪水与坝址洪水关系研究

采用频率分析法计算入库设计洪水时,需要通过相关分析将坝址洪水系列插补得到对应的入库洪水系列。常用的线性回归法假设两者满足线性关系且入库洪水系列服从正态分布,可能与实际情况并不相符。引入Copula函数构建坝址洪水与入库洪水的联合概率分布和条件概率分布,计算给定坝址洪水时入库洪水的条件最可能值和置信区间,提出了一种基于Copula函数的入库洪水插补新方法。三峡水库的应用实例表明:线性回归法得到的入库洪水值在坝址洪水量级较大时明显偏小,甚至稀遇洪水时不在90%置信区间内。所提方法能较好地反映坝址洪水与入库洪水的内在关系,不仅可以计算入库洪水的各种点估计值,而且能够定量评价估计的不确定性。     

一种基于DEM的洪水有源淹没算法的设计与实现

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估和防洪决策的核心环节,现已成为GIS在水利应用领域的研究前沿,洪水淹没模拟分为有源淹没和无源淹没两种情形,针对有源淹没的递归算法占用计算机资源较多,容易造成系统堆栈溢出,导致程序崩溃等缺陷,丈中提出了一种计算洪水有源淹没范围算法：堆栈节点遍历算法：其以．NET为编程基础平台,在GIS技术的基础上应用数字高程模型（DEM）的格网模型进行洪水淹没分析一通过与原有的递归算法对比,该算法在一定程度上提高了计算效率和稳定性,最后成功应用在“南昌洪水淹没分析系统”中,对促进防洪减灾的信息化建设有一定意义。     

An assessment of multidimensional flood vulnerability at the provincial scale in China based on the DEA method

China suffers frequent and severe floods. A lot of studies have been done in the field of flood disaster, including flood vulnerability assessment. This paper develops assessment models of multidimensional flood vulnerability based on the data envelopment analysis method and identifies multidimensional flood vulnerability??population, death, agriculture and economy??at the provincial scale in China using flood damage data and socioeconomic statistical data from 2001 to 2010. Based on the characteristics of multidimensional flood vulnerability of each province, some suggestions for flood prevention and mitigation are suggested. The assessment models of multidimensional flood vulnerability are simple and can be used for vulnerability analysis of natural disaster at regional or national levels. The assessment of multidimensional flood vulnerability can provide multifaceted information that contributes to a deeper understanding of the flood vulnerability and provides a scientific base for the policy making and implementation of flood prevention and mitigation designs.     

特定洪水过程研究

提出特定洪水过程的新概念及其内涵,论述了工程防洪标准的形式意涵和实质意涵,引出特定洪水过程与防洪标准之间的联系——洪水过程形式频率新概念。阐述特定洪水过程的三种蜕变类型及其推求方法。指出当前推求特定洪水过程的同倍比和同频率法优缺点,最后简述了新推求方法的基本思路。     

长江防洪决策支持系统——防洪决策风险分析

针对长江中游防洪决策过程,筛选出几个主要的风险因子.考虑暴雨洪水历史资料,短期洪水位预报以及中长期雨洪预报三种不同信息条件,建立防洪决策风险分析模型,针对长江三峡至螺山河段防洪系统,是否启用分蓄洪区的各种防洪决策方案,给出决策风险的定量描述.     

新疆阿勒泰地区的洪水特性

受洪水补给来源和阿尔泰山山势影响,阿勒泰地区洪水发生时间比新疆其他以高山永久积雪和冰川融水补给为主的河流偏早。因此,从认识洪水特性、预防洪水灾害角度出发,对阿勒泰地区洪水发生机制、时空分布和变化特点进行分析研究是很有必要的。利用阿勒泰地区各主要河流1960~2011年历年洪峰、冬季和汛期降水、气温和700hPa高空温度资料,对洪水发生机制、时空分布和变化特点进行分析。结果表明:(1)本区洪水类型有融雪型洪水、融雪与降水混合型洪水和暴雨型洪水;(2)洪水与冬季积雪和汛期气温、降雨有关;(3)汛期过程相对短,主汛期发生时间以5月下旬至6月中旬期为主;(4)洪水挟沙能力强,汛期含沙量占年含沙量近90%;(5)暴雨洪水多发生于阿勒泰地区的中东部区域河流上;(6)全区洪水具有同步性,洪水年际变化相对小。     

洪水频率分析HSPPC模型应用研究

以复合随机点过程为依据,针对洪水风险率HSPPB模型之不足,结合洪水的超定量多次选样序列,探讨了一类新的洪水频率分析模型——HSPPC模型.结合长江中上游百余年的实测洪水和近千年的调查历史洪水资料,用HSPPC模型对某水利枢纽工程的洪水频率进行了计算分析.结果表明,HSPPC模型是一种切实可行的洪水频率分析模型,与传统的模型相比,在应用上具有更大的灵活性和适用性.     

水库防洪安全设计时设计洪水过程线法适用性的探讨

本文以紫坪铺水库为例,在建立洪水过程随机模型的基础上,用统计试验手段探讨了设计洪水过程线作为水库防洪安全设计依据的适用性。结果表明:设计洪水过程线法能导致水库实际防洪安全标准偏离指定设计标准(偏高或偏低)。影响偏离的主要因素为时段洪量设计值的抽样误差和典型过程线的形状。现行方法的适用性是有条件的。