基于GIS的区县级暴雨洪涝风险评估方法

在全球变暖大背景下,极端灾害性天气事件频繁发生,其中以暴雨洪涝灾害表现最为明显。文章基于灾害系统理论及风险评估原理,利用基础地理数据、气象数据、社会经济数据、历史灾情数据等,分别从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力4个评价指标,建立基于评价因子的暴雨洪涝风险评估模型,并指出区县级暴雨洪涝风险评估需要解决的重点问题包括数据空间化、气象数据的序列延长、参数的确定等。最后以暴雨洪涝多发地区福建省石狮市（县级市）为研究区,利用GIS技术生成100 m×100 m分辨率的致灾因子危险性空间分布图、孕灾环境敏感性空间分布图、承灾体易损性空间分布图、防灾减灾能力空间分布图、暴雨洪涝风险评估空间分布图。结果显示：风险最高地区主要位于湖滨街道和凤里街道;其次是祥芝镇东部和西部,灵秀镇大部份地区、蚶江镇中南部、宝盖镇中南部和锦尚镇大部分地区;风险较低的地区主要是蚶江镇北部、宝盖镇北部和永宁镇大部分地区。     

建国以来中国洪涝灾害成灾面积变化的小波分析

文章以小波诊断技术为基础,对建国以来中国洪涝灾害成灾面积变化进行了多时间尺度分析。研究表明,建国以来中国洪涝灾害成灾面积变化具有明显的3年左右、9年左右和17年左右的特征时间尺度和相应的周期性变化特征;并且特征时间尺度近年来逐渐缩短,即成灾面积的变化渐趋频繁。根据这几个特征时间尺度上小波系数的演变趋势发现,在未来几年内,中国洪涝成灾面积呈现下降的总体趋势。根据小波方差分析发现中国洪涝灾害成灾面积变化具有显著的3年、9年和17年的主要周期,并以9年和17年的周期尤为显著;同时,根据功率谱的比较分析同样发现,中国洪涝灾害成灾面积同样存在着3年左右、7~9年和17年的主要周期。     

四川省近50年降水的变化特征及影响

利用1961-2008 年四川省133 个气象站逐日降水资料,研究分析了四川省近50 年大气降水的变化特征及影响。研究发现：四川省年均暴雨日数从西到东呈现“增-减-增”的总体变化趋势：甘孜州、凉山州南部、攀枝花等地区年均暴雨日数主要呈弱增加趋势,四川盆地西部、中部呈明显减少趋势,盆地东北部地区则呈较强增加趋势;除了盆地中部、南部部分地区外,四川省其余地区的暴雨强度主要呈增强趋势,其中盆地东北部加强趋势明显。四川盆地西部、中部地区各量级雨日均主要呈减少趋势,无雨日明显增加,年降水减少明显;盆地东北部地区年均暴雨、大雨日数及强度都呈明显增加、增强趋势,此区域年降水量的增加主要是由于大雨、暴雨量的增加导致。近50 年来四川省大气降水的变化形势给不同的区域带来了不同影响：四川盆地西部和中部地区大气降水明显减少,影响到地表径流以及地下水位,导致水资源紧张;川西高原北部阿坝州降水也明显减少,在一定程度上促进了生态环境恶化;而盆地东北部、甘孜州、攀枝花和凉山州等地区暴雨日数和强度的增多、增强导致部分地区洪涝、地质灾害频发。     

基于社交媒体签到数据的城市居民暴雨洪涝响应时空分析

暴雨洪涝等小型地域性气候灾害给城市韧性带来挑战。以南京暴雨洪涝为例,通过挖掘新浪微博签到数据,构建公众感知指数和公众情绪指数,分析居民对暴雨洪涝响应的时空格局。在时间维度上,居民对暴雨洪涝的响应主要集中在暴雨洪涝期,并随灾害的严重程度而变化;在暴雨洪涝期内,居民在社交媒体上对暴雨洪涝的响应集中在早、晚高峰。在空间维度上,居民对暴雨洪涝的响应集中在主城区和3个新市区;重要交通基础枢纽地区和低海拔、经历快速城市化的新市区的居民对暴雨洪涝担忧程度更高。时空分析表明,暴雨洪涝对居民的交通出行影响最明显。基于时空间分析,最后从硬件和软件设施上为提升暴雨洪涝的城市韧性提供相关政策建议。     

典型岩溶流域洪涝灾害特点与成灾机理分析——以贵州后寨河流域为例

以水文资料为依据,结合实地考察,分析了贵州后寨河流域洪涝灾害的特点,认为岩溶区独特的水文地质条件和地貌组合是成灾的背景条件,暴雨集中是洪涝灾害发生的主要原因,但日益增强的人类活动加大了洪涝灾害发生的机率,并使突发性的涝灾逐步演化为周期性的涝灾,洪涝灾害的演变趋势也变得更为复杂。从自然和人文两方面提出流域的防洪减灾对策,以确保该区经济的持续稳定发展。     

我国湖泊沉积环境演变研究中元素地球化学的应用现状及发展方向

全球气候恶化,洪涝、风沙、干旱等自然灾害频繁,科学研究预测区域乃至全球环境演变趋势,并采取有效措施加以防治,成为目前全人类面临的一大课题。要科学的掌握环境变化的规律,就必须研究过去的环境变迁,沉积物无疑是最好的研究对象。而湖泊在其发生发展过程中,直接出露于地表,其沉积物则是最好记录环境变化信息的载体。近几年来元素地球化学在研究湖泊演变历史,揭示湖泊环境变迁等方面取得了很大的进展。根据目前的研究现状,今后的工作应着眼于分析研究引起源泊环境变化的原因,环境演变与人类活动的关系及其演变规律,进而对未来环境演变趋势进行预测和对自然灾害进行防治,或许是今后湖泊沉积物元素地球化学研究的主要方向。     

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。     

太湖平原区河网结构变化对调蓄能力的影响

城镇化快速发展导致河网水系萎缩,连通性受阻,河网调蓄能力降低,加大了区域洪灾风险和洪涝损失.基于1960s,1980s,2010s的1:5万地形图水系及三个控制站的水位数据,选取河网密度(R_d),水面率(W_P),盒维数(D),水位Hurst指数(H),分析了近50年来太湖流域武澄锡虞地区的水系演变与河网调蓄能力变化;并借助代表性单元流域概念,以水位Hurst指数来表征河网调蓄能力,从河网调蓄的物理机理出发,探讨了河网调蓄与河网结构参数的关系.结果表明:① 受快速城镇化影响,1960s-2010s武澄锡虞地区河网密度,水面率及盒维数分别下降了18.87%,24.59%,7.60%,且1980s至2010s各水系指标的衰减率均高于1960s-1980s;② 1960-2010年,研究区年均及汛期的水位Hurst指数呈下降趋势,其所反映的河网调蓄能力与该地区河网水系各指标变化同步,这表明城镇化引起的河流水系衰减导致河网调蓄能力发生明显下降,非汛期水位Hurst指数先增加后降低,表现出一定的不确定性;③ 基于REW概念与水位Hurst指数值,初步构建了河网结构参数与调蓄能力的关系式,并对关系式进行了验证,基本可行,可在一定程度上揭示城镇化下水系变化对河网调蓄能力的影响,从而为评价平原水网区河网调蓄能力提供了一种相对简便的方法.     

近60年来西南地区旱涝变化及极端和持续性特征认识

利用1953~2012年中国西南地区44个气象台站的逐日降水、温度资料,通过降水和潜在蒸发均一化旱涝指数,从旱涝的年代际、年际、季节内变化以及极端和持续性特征等方面进行了分析,结果表明：从旱涝的空间趋势变化来看,西南近60 a来秋季和年变化呈显著的一致变旱趋势,而春、夏、冬3季旱涝变化趋势表现出一定的区域性特征;从旱涝的时间演变来看,在温度与降水双重因子驱动下春、夏、秋、冬均表现为干旱化趋势,相比较秋季的干旱化程度最强,而春季的最弱,夏、冬两季相当,而全年的干旱程度比四季的程度更强;从极端旱涝的多时间尺度来看,在年代际和年际尺度上,极端洪涝发生频次逐渐减少,而极端干旱发生频次逐渐增多,从季节尺度看,春、冬两季极端干旱发生频次较多,而夏季最少,极端洪涝发生频次夏季最多,春季次之,秋季最少。从旱涝的持续性特征来看,持续性干旱事件的持续时间有增长趋势,发生频率有增多趋势,发生强度有增强趋势,并且主要发生在冬春两季,而持续性洪涝事件的持续时间、发生强度没明显变化趋势,发生频率有减少趋势,发生的季节也没明显差异。     

玉溪暴雨天气发生规律及成因分析

1951~2008年玉溪市暴雨发生次数最多的是澄江县,其次是华宁、元江、红塔区。进入21世纪后,随着全球气候变暖,暴雨次数比20世纪明显增多,主要集中在盛夏6~8月,占总次数的72%,其中单点暴雨和小范围暴雨占全部过程暴雨的95%,造成了玉溪市主汛期洪涝灾害频繁发生。形成玉溪暴雨时空分布差异大的天气环流系统主要有切变冷锋型、高原糟冷锋型、两高辐合型、热带天气系统北上型四大类,其次,特殊的地形地貌也是造成玉溪单点暴雨和小范围暴雨较多的原因。     

江淮平原水网区汛期雨量与洪涝水位关系——以江苏里下河腹部地区为例

利用江苏里下河腹部地区8个雨量站和5个水位站1957～2006年的50年气象水文资料,采用Mann-Kendall方法检验面雨量变化趋势,并应用Pearsorl和Spearman方法揭示雨量同水位的相关关系.结果表明:近50年来汛期面雨量、单站雨量和时段雨量的长期变化都呈减小趋势.最大15日和最大3日雨量是水位变化的敏...     

考虑防灾减灾能力的洪涝灾害灾损率曲线构建——以里下河地区的李中镇为例

作为恢复力的重要内容之一,承灾体的防灾减灾能力是评估灾害经济损失的重要参考因素。根据在里下河地区李中镇调研所得数据,绘制初始灾损率散点图,构建了初始灾损率曲线;然后考虑防灾减灾能力因素,绘制实际的灾损率散点图和拟合曲线。结果显示：①在0.05的显著性水平下,住宅区、工业区、商业区、公共设施区和农业区五类承灾体财产的淹没水深与灾损率均存在乘幂函数关系。②考虑防灾减灾能力因素后,洪涝灾害对不同承灾体的经济损失有所减少。住宅区财产在淹没水深3 m时经济损失减少了34%,工业区在2 m时经济损失减少了17%,商业区在3 m时经济损失减少了24%,公共设施部门在2 m时经济损失减少了11%。防灾减灾能力因素对住宅区洪涝灾害经济损失的影响更加明显。本文作为有关灾损率曲线研究的有益补充,结果可为类似地区城镇的防灾减灾决策及灾害风险管理提供参考。     

长江南京段历史洪水位追溯

沿长江南岸幕府山、燕子矶岸段的石灰岩崖壁上,保留着数道受江水浸淹形成的色深且具有溶蚀孔隙的水平印痕,沿江一线分布。在采石矶岸段的岩壁上也存在着高程大致相当的水位痕迹,反映出是保存在长江南岸岩壁上的区域性洪水位遗迹。经查阅现代水文记录与历史文献,分析对比区域地貌与沉积地层,初步论定：高出长江江面5~6 m,高程分别为8.5 m和9.5 m的第一道和第二道水位遗迹是与现代长江洪水位相当的古洪水位遗迹,目前虽然已脱离长江江面,但现代长江洪水仍可达到此高度,其重现期为10~50年;高程为10.5 m的第三道水位遗迹较南京有文字记载的百年一遇特大洪水位仍高出0.3 m,相当于南京地区100~200年一遇的大洪水水位,由此印证长江南京段防洪堤高度合适;而最高的一道古水位遗迹高程为12.8 m,可能相当于全新世高海面时的洪水位。     

库姆塔格沙漠东南缘季节性河流(洪沟)水文监测与分析

季节性河流是干旱区不同生态系间物种扩散交流的重要通道,也是维持干旱区生物多样性与生态系统稳定性的重要因子,但我国有关季节性河流水文生态学的研究一直相对滞后,且有关季节性河流水文长期动态的研究报道较少。以库姆塔格沙漠东南缘季节性河流-多坝沟为研究对象,利用自动水位计与人工调查相结合的方法,研究了洪沟内部的长期水文动态特征。研究显示：多坝沟洪水集中在6~9月份,降水是洪水的唯一驱动力。洪水频率、流量与降水季节、降水量、降水强度等因子密切相关。任何时间,单次降水量低于5 mm时,降水无法形成明显的洪水过程;春季单次降水低于16 mm或夏季单次降水低于10 mm时,最大洪水流量均不超过0.3 m³·s^-1。在没有洪水发生时,春秋季节泉水径流量表现为陡涨缓落,而夏季呈现陡落缓涨。该研究不仅为干旱区季节性河流水文监测提供了可行有效的方法,同时为进一步研究库姆塔格沙漠周边的生态水文过程、水资源管理利用及植物生存演化提供了数据支撑。     

长江中游荆江河段同流量-水位演化特征及驱动成因

水库运行改变了坝下游水沙输移条件,在河道冲刷的同时,引起水位过程出现适应性调整.本文以长江中游荆江河段为对象,采用多项式拟合法,对比分析1991-2016年间分级流量一水位变化特征,采用基于河流动力学原理的分离变量法,识别河道冲淤、下游控制水位及河床综合糙率等变化对分级流量-水位变化的影响程度.研究表明:1991-20...     

Evolution characteristics and drivers of the water level at an identical discharge in the Jingjiang reaches of the Yangtze River

The operation of large-scale reservoirs have modified water and sediment transport processes, resulting in adjustments to the river topography and water levels. The polynomial fitting method was applied to analyze the variation characteristics of water levels under different water discharge values in the Jingjiang reach of the Yangtze River from 1991–2016. The segregation variable method was used to estimate the contributions of the varied riverbed evaluation, the downstream-controlled water level, and the comprehensive roughness on the altered water level at an identical flow. We find that low water levels in the Jingjiang reach of the Yangtze River from 1991–2016 are characterized by a significant downward trend, which has intensified since 2009. Riverbed scouring has been the dominate factor causing the reduced low water level while increased roughness alleviated this reduction. From 1991–2016, there was first a decrease followed by an increase in the high water level. The variation characteristic in terms of the "high flood discharge at a high water level" before 2003 transformed into a "middle flood discharge at a high water level" since 2009. The increased comprehensive roughness was the main reason for the increased high water level, where river scouring alleviated this rise. For navigation conditions and flood control, intensified riverbed scouring of the sandy reaches downstream from dams enhanced the effects that the downstream water level has on the upstream water level. This has led to an insufficient water depth in the reaches below the dams, which should receive immediate attention. The alteredvariation characteristics of the high water level have also increased the flood pressure in the middle reaches of the Yangtze River.     

基于GIS的复杂地形洪水淹没区计算方法

利用GIS技术计算洪水淹没区范围一直是灾害评估研究中的一个热点问题。通过给出两种情形下基于种子蔓延算法的淹没区计算方法，即有源 淹没和无源淹没。淹没区计算精度主要取决于空间数据精度的优劣；种子蔓延算法及探测分辨率决定了整个模型的效率。文中最后给出了该模型在“水利综合管理信息系统”中得到验证和实现的实例。     

基于遥感的黄土高原林草植被变化对河川径流的影响分析

从黄土高原不同地貌区降雨产流机制入手,分析了林草植被影响流域水循环的可能环节;利用20世纪70年代以来不同时期的土地利用和植被盖度解译成果,以及同期实测的降雨和径流数据、供用水数据等,引入林草植被覆盖率、径流系数、产洪系数和基流系数等概念,从流域尺度上构建了林草植被覆盖率与河川径流的定量响应关系,结果发现,在半湿润或半干旱的黄土区,径流系数和产洪系数都将随林草植被的改善而减少,气候越干旱、径流或洪量减少越多;与同气候带的黄土区相比,盖沙黄土区林草植被改善所导致的减水量更大。不过,当林草植被覆盖率大于60%后,产洪系数变化减缓;最终河川径流将稳定在大于基流的某阈值附近。     

1998年长江洪水的特点与警示

1998年长江洪水是自1954年以来又一次全流域性特大洪水,其特点是：气候异常,受厄尔尼诺/拉尼娜影响;水位高,持续时间长;上中下游洪水遭遇;受灾经济损失大。1998年洪水给人们的警示是：历史洪水多成组出现,防洪不能松懈;平垸行洪,势在必行;分蓄洪区不能形同虚设;大规模退田还湖,并不现实可行;长江上游分洪是防洪上的奇迹;调用“土壤水库”是防洪治本之策。