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。     

推理公式法在无资料地区小流域洪水计算中的应用

以陕西省南部某水利工程为例,采用推理公式法在无资料地区小流域洪水计算中具有重要的意义。采用推理公式法计算特小流域设计洪水,通过流域汇流历时与河长、比降以及洪峰的相关关系推求洪峰,得到其频率P=5%洪峰流量115 m3/s,P=0.5%洪峰流量186 m3/s。为无货料地区小流域设计洪水的推求提供了思路。     

GIS支持下的洪水淹没范围模拟

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估的核心环节。采用地理信息系统 (GIS)与水力演进模型,结合三维模拟技术和对象关系模型数据库,对浙江奉化江流域洪水淹没范围进行模拟。该方法能够准确地模拟洪水淹没范围,为快速评估洪灾损失和防洪决策服务提供了科学的依据。     

太湖流域设计暴雨修订

太湖流域属平原河网地区,河网密布、水流流向往复不定,不存在流域出口控制断面,太湖流域设计洪水一般根据设计暴雨采用流域产汇流模型间接推求。因此,设计暴雨成果将直接影响流域防洪规划、工程设计、风险图编制等多项工作,其可靠性关系到流域的防洪安全,是一项十分重要的基础工作。开展了太湖流域设计暴雨修订计算,与太湖流域防洪规划设计暴雨成果对比分析,并针对设计暴雨过程推求采用的不同空间分配方法,进行成果的合理性评估。     

华东地区特小流域洪水参数研究

特小流域雨洪特性及参数变化规律,与一般中小流域不同,本文根据特小流域雨洪特性,应用推理公式的基本理论,分析了华东地区95个测站845场次洪水,并参考应用了其它省的43个测站200余场次洪水分析资料,着重研究和总结特小流域资料处理的原则、方法;探讨特小流域的雨洪特性;洪水参数的变化规律。根据华东地区流域下垫面类型,采用了按下垫面分类的办法,将各流域的洪水参数分成五类。在第二类中又分成三个型,分别建立了各种类型洪水参数m的计算公式,可供华东地区流域面积F<30km~2(特别是F<10km~2)的工程推求设计洪水使用。同时选择有代表性的22个流域进行了实地查勘、对比分析,对流域下垫面的分类作了充分的有效的论证,并提供可供野外查勘对照确定流域下垫面类型的影集。为了提高研究成果的实用性和科学性,采用实际流域、工程设计的资料对参数综合成果进行了检验和工程经济效益的分析。     

西藏地区无资料小流域设计洪水计算方法对比分析

以西藏堆龙曲羊八井河段的两条冲沟为例,应用西藏地区经验公式法及推理公式法计算冲沟的设计洪水,分析了西藏地区推理公式法相关计算参数的推求途径及经验选取原则。计算结果表明:经验公式法成果小于推理公式法成果,两种计算方法的洪峰模数基本上均小于1. 0 m3/(s·km2),在地区合理范围内,考虑到小流域洪水对暴雨、流域形状、沟道比降等因素十分敏感,工程设计中推荐采用推理公式法计算西藏无资料地区小流域设计洪水。     

顾洞河设计暴雨洪水计算方法推求

顾洞河属于典型的雨源型山洪河道,洪水均由暴雨所形成.结合河流水文条件、辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法,基于推理公式法和水文比拟法对顾洞河设计暴雨洪水进行全过程推求,结合流域实际情况,采用推理公式法的洪水成果作为最终计算成果,旨在为相关设计部门进行洪水计算提供有益参考.     

西北干旱山区小流域设计洪水计算方法研究

西北干旱山区受地形及观测条件限制多为无实测资料的小流域，常见流域洪水计算方法计算精度难以适用于山区小流域。本文通过采用地方经验公式方法和原铁一院推理公式实例计算分析，得出地方经验公式适用于10 km²以下的极小流域、原铁一院推理公式适用于10～100 km²的较小流域地区的结论，为无实测资料的干旱山区小流域选择设计洪水计算方法提供科学依据。     

太平庄河流域设计洪水推求方法探析

太平庄河流域无水文观测站,属于无资料地区,根据《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》,对太平庄河流域的设计洪水采用典型频率设计和水位流量关系推求设计洪水,采取典型频率法对天然河道及非天然河道的设计洪水进行计算,并对计算成果进行合理性分析,旨在为做山洪灾害预测预警及分析评价提供科学依据。     

无资料地区设计洪水及排涝流量设计探析

本文以大洼区为例,因其境内无实测水文资料,无法直接推求设计洪水,本次设计采用《辽宁省中小流域(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》中的经验公式对该区进行设计暴雨及洪水进行了推求,同时对该区的排涝流量进行了计算,对该区今后防汛抗旱提供了科学依据。     

基于降雨洪峰关系曲线的沿河村落预警指标确定

预警指标对流域的山洪预警有着重要的作用。主要以荣成市崂山小流域崂山大疃为例,提出了确定雨量预警指标的方法。根据不同的土壤干湿程度,基于降雨径流曲线获得降雨径流关系,采用推理公式法计算设计洪水,绘制降雨洪峰曲线;根据崂山大疃现场调查,基于曼宁公式获取水位流量关系曲线,结合成灾水位推算临界流量,根据降雨洪峰曲线,由流量反推降雨。计算结果:在Pa=40 mm的情况下,崂山大疃的3个时段的临界雨量为62 mm,75 mm,95 mm,经过"折减"处理获得的3个时段预警指标,准备转移指标为56,68,86mm,立即转移指标为68,83,105 mm。     

GIS技术在新疆伊犁地区山洪灾害灾情损失定量评估中的应用研究

采用GIS技术对新疆伊犁地区山洪灾害损失进行定量评估,确定了不同洪水等级(5年、10年、20年、50年一遇)下淹没范围、受灾影响面积,并对受淹区域内影响人口和财产损失进行定量评估。结果表明:该方法可实现新疆伊犁地区山洪灾害灾情损失的定量评估,评估结果可为区域山洪防汛决策提供重要的参考依据。     

GIS支持下的小流域设计洪水过程线推求

浙江省衢州庙源溪为典型的山区河流,庙源溪雨量丰富,河流比降大,源短流急,洪水陡涨陡落,汇流速度快,洪峰流量大。基于GIS的不规则三角网和空间分析功能,实现水文特征值等值线的内插。根据GIS获取的水文特征值,计算不同历时平均点雨量,考虑点面折算系数,得到平均面雨量。通过频率分析,获得不同频率下的设计雨量。采用瞬时单位线法,进行汇流计算,推求设计洪水过程线及洪峰流量,为制作山洪风险图,建立小流域防洪避洪保障体系提供依据。     

宝鸡市金陵河寺沟村段防洪工程水文计算及堤距方案比选分析

金陵河属渭河左岸一级支流,发源于陇山山脉南部的陈仓区新街镇赵家山,由宝鸡卷烟厂西侧注入渭河,全长55.0 km,河道平均比降7.4‰,总流域面积427.1 km2。该流域屡暴雨洪水时有发生,对沿岸造成了严重损失。为减少洪水灾害,改善流域防洪基础设施条件,建设金陵河寺沟村段防洪工程极为迫切,结合工程保护对象和经济社会发展需求,对设计洪水及水面线进行推求计算,分析拟建工程的防洪标准,确定防洪标准确定为10 a一遇,10 a一遇洪水洪峰流量为581 m3/s,推求出各断面的洪水位。最后从河道的行洪能力、河道护岸对周围建筑物的影响、工程建设的投资费用等方面对70 m、80 m堤距两个方案的进行分析比较,最终确定寺沟村段最小堤距不小于70 m。     

山丘平圩混合区小流域水文分析计算方法研究

洪水灾害常常给社会造成严重的经济损失,小流域洪水汇流速度快,易对下游造成瞬时毁灭性灾害,采取有效的小流域治理措施是必须的。根据山丘平圩区小流域特点分析比较设计洪水的计算方法,推荐采用瞬时单位线法,同时对小流域分片设计洪水组合进行了研究分析。以团结河流域上段治理为例进行具体分析,计算出该流域20年一遇防洪设计流量为472.60m3/s,为类似该地区的山丘、平原、圩区混合区设计洪水分析总结经验,提供参考,具有现实意义。     

洪水递减指数及其在洪水过程设计中的应用研究

基于暴雨公式的思想,定义了指数型时段平均洪水流量公式,经公式推导提出洪水递减指数的概念,研究总结了洪水递减指数的分析计算方法,可将其移用至无实测流量资料小流域设计洪水过程线的推求,并选取窟野河上游的乌兰木伦河流域进行了应用示例。结果表明该方法合理可行,为无资料地区设计洪水过程线的推求提供了新思路。     

北京山区单沟洪水模型预警系统研究 ——以孙胡沟为例

山洪是山区中影响范围广,人员伤亡较大的一类地质灾害。针对山洪预警模型,国内外学者从多个角度对其进行过研究,研究区域多为大流域,方法多为雨量临界值预警。为了建立一套适用于北京山区小流域的山洪预警模型,本文研究了小流域单沟洪水模型预警在系统,此系统是基于充分的野外地质调查,在获得详细的沟域地质及土地利用数据后,利用合理的数学模型对流域内的降雨所产生的洪水产汇流过程进行全过程模拟,并对汇流过程中可能产生的灾害进行预警预报的一个系统。此单沟洪水模型具有精度高,计算结果准确的特点,其相应的预警系统能够对小范围居民区等重要建构筑物进行灾害预报,并预估人员撤离的安全时间,对实际的防灾减灾工作具有重要意义。     

SWMMH模型在甘南、临夏州小流域河流洪水中的模拟应用

以甘南、临夏州13个县小流域河流为研究对象,选取1949~2015年的761场次历年洪水调查资料,加入了2014~2015年甘肃省甘南、临夏州小流域河流山洪灾害历史洪水调查资料,筛选出符合标准的421场次洪水,模拟构建SWMMH模型,模拟率定出参数M和θ值。并选取13条有流域代表性的典型沟道进行洪峰流量的模拟验证,模拟结果表明本模型可以为研究区工程建设、设计洪水计算提供理论依据。     

陕南秦巴山区小流域暴雨洪水成因特征及计算方法探讨

小流域洪水计算是中小水利工程水文计算不可或缺的重要部分,对工程建设影响较大,是工程建设规模及安全运行的重要因素。本文以陕南秦巴山区为例,通过对区域水资源现状、暴雨成因及类型特征进行分析,针对区域实际,结合区域内的宁强县广坪河、南郑县濂水河、佛坪县椒溪河等防洪工程的洪水计算实践,对不同的洪水计算方法进行比选研究,并对洪水成果合理性进行评价分析,结果可知:适合秦巴山区的中小流域洪水计算方法较多,而本地工程多采用水文比拟法、由暴雨推求洪水法和经验公式法。而不同计算方法所得出的成果各有差异。洪水计算成果的最后确定,应根据流域特征,水文要素、具体洪水计算方法和计算方法依据,必须科学评价,最终确定合理的洪水计算成果。     

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。