基于MIKE 21数值模拟蓄滞洪区洪水演进研究

利用MIKE FLOOD软件,通过二维非恒定流数学模型对大陆泽及宁晋泊蓄滞洪区现状条件下发生50年一遇洪水演进过程进行分析,并采用"96.8"洪水淹没资料对大陆泽环水村和宁晋泊艾辛庄洪水演进模型参数进行验证。计算结果与其他相关研究报告基本吻合,模拟成果合理。此模型可以作为洪水风险图编制中洪水分析的依据,为蓄滞洪区的安全建设规划及防洪评价提供一定的借鉴。     

MIKE系列模型在蓄滞洪区洪水模拟中的应用研究

基于MIKE系列模型的原理和方法,以杨庄蓄滞洪区为例,结合其调度运用预案,构建小洪河河道退洪一维MIKE11模型、杨庄蓄滞洪区洪水演进二维MIKE21模型和一二维动态耦合MIKE FLOOD模型。采用2000年"6.26"和"7.13"实测洪水验证了模型参数。模拟计算了杨庄蓄滞洪区3种运用方案,从区内洪水淹没演进情况、退洪过程、与原设计调度方案比较等3个方面进行分析,成果较为准确合理。基于MIKE构建的蓄滞洪区洪水模拟模型,能够较好地模拟蓄滞洪区的运行和区内洪水的演进过程,可为蓄滞洪区相关应用研究提供借鉴。     

蓄滞洪区洪水保险研究

随着人口的增加和社会经济的发展，行蓄洪区内的经济发展与防洪的矛盾日益突出，有必要对蓄滞洪区的洪水保险问题进行研究。重点研究了蓄滞洪区洪水保险基金的组成、运行机制。为加强基金的积累作用，提出由专门成立的管理机构充当保险人，商业保险公司充当再保险人的保险结构。还成功引入了资本资产定价模型(CAPM)，为巨灾保险风险附加费率的计算提供了可行的方法。     

蓄滞洪区洪水演进过程数值模拟及洪灾损失分析

以二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法建立洪水演进数学模型。根据蓄滞洪区内不同地形条件及洪水调度方案,以相应的水动力学方法,对模型区域的通量、蓄水量和洪水实时淹没水位进行计算,并考虑了公路建设中路基体积、涵洞尺度、取土方量对蓄滞洪区洪水演进的影响。采用小清河蓄滞洪区的历史洪水淹没资料进行模型验证,模拟了自然滞洪和分区滞洪两种情况下的洪水淹没过程,模拟结果与历史统计淹没范围基本吻合,为蓄滞洪区中的工程建设和防洪影响评价提供了研究思路和方法。     

鄱阳湖流域洪水风险动因响应辨识与定性分析

利用情景分析技术对鄱阳湖流域洪水风险系统中动因与响应进行分析研究,在辨识其洪灾风险多尺度动因、响应的基础上,构建了适应鄱阳湖流域洪灾系统PSIR(press-state-impact-response)模型,并从洪水风险评估的角度,对其流域内孕灾环境的变化、主要致灾因子及承灾体脆弱性进行了定性分析,提出了激励机制下洪灾系统中动因、响应与其风险评估的相互关系。据此,采用定性分析法对未来可能影响鄱阳湖流域洪灾风险的动因、响应项进行了重要性与不确定性排序,并对其响应项进行了可持续分析,为进一步定量分析流域特定情景下的洪水风险及其风险管理决策提供了有力依据。     

内河洪水对龙赛湖蓄滞洪区蓄洪容积影响特点的计算分析

蓄滞洪区的有效蓄洪容积是蓄滞洪区在分洪运用时实际能够蓄纳洪水的容积，是制定蓄滞洪区调度预案、实时优化调度方案的重要依据，内河洪水的调度将会占用蓄滞洪区内湖泊、圩垸及洼地的蓄洪容积，从而使有效蓄洪容积减少。选取汉北河龙赛湖蓄滞洪区，计算分析了不同频率内河洪水调度占用湖泊、圩垸及洼地蓄洪容积的变化特点，调蓄内河洪水后蓄滞洪区有效蓄洪容积的变化规律及影响，结果表明：(1)对于同时包括湖泊、圩垸和洼地的蓄滞洪区，调蓄内河洪水占用湖泊蓄洪容积显著大于占用圩垸及洼地蓄洪容积，内河洪水越大，占用湖泊与圩垸及洼地蓄洪容积的差别就越大。龙赛湖蓄滞洪区内河发生5年至50年一遇洪水时，在被占用蓄洪容积总量中，占用湖泊容积的比例达到97.9%～98.1%。(2)调蓄内河洪水减小蓄滞洪区有效容积随内河洪水频率的不同而改变，内河洪水越大，蓄滞洪区有效蓄洪的减小就越显著，龙赛湖蓄滞洪区内河发生50年一遇洪水时，有效蓄洪容积减小了约13.5%，而在发生5年一遇洪水时，有效蓄洪容积仅减小了7.81%。(3)当内河发生洪水并可能遭遇干流洪水时，蓄滞洪区有效蓄洪容积的减小将对干流防洪调度产生较为明显影响，应根据来水情况实时...     

蓄滞洪区洪水特性对地面沉降的响应研究

随着累计地面沉降量的增加,蓄滞洪区内的洪水特性发生了一定程度的改变。以贾口洼蓄滞洪区为例,通过对其进行地面沉降分析,构建基于两种不同地面高程资料的二维水动力模型,对大清河百年一遇设计洪水进行演进模拟。通过比较地面沉降前后洪水演进过程、淹没水位和洪水淹没面积的差异,得出如下结论：在入流过程和蓄水量完全相同的情况下,地面沉降会引起贾口洼蓄滞洪区前期洪水演进速度变缓,淹没水位降低,最大淹没范围增大。该结论可为滞洪区的防洪减灾及大清河防洪调度提供决策依据和科学指导。     

蓄滞洪区对淮河干流防洪影响的数值模拟研究

近年来,淮河流域洪灾频发,情势越发严峻,时刻威胁淮河流域人民的生命财产安全,而蓄滞洪区调蓄作用对洪水演进有重要控制作用,故研究蓄滞洪区对淮河干流防洪影响尤为必要。采用水动力学方法对淮河干流蚌埠至花园咀段进行水流演算,构建河网水流的数学模拟模型。在建模的基础上,用其模拟淮河水流变化规律,并与实测水文资料进行对比,结果表明,模拟计算曲线与实测曲线相对一致,该模型具有适用性。同时,以花园湖蓄滞洪区为例,应用模型分析加入蓄滞洪区调蓄作用后蓄滞洪区几个重要参数对其干流防洪的影响,可实现对洪水演进过程影响的数值模拟,为淮河干流防汛调度工作提供充足的资料和可靠的技术支持。     

基于神经网络的蓄滞洪区洪灾风险

洪灾风险评价属于多准则、多层次的模糊综合评价问题,本文在深入分析洪灾风险成因的基础上,以致灾因子、孕灾环境、承灾体属性为准则层,构建了蓄滞洪区洪灾风险评价指标体系,制定了洪灾风险等级和评价标准。基于BP神经网络,构建了蓄滞洪区洪灾风险评价的BP模型,将其应用到50年一遇洪水情况下,大黄铺洼Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区的洪灾风险评价中,结果表明,Ⅰ区洪水危险性高,但人口稀少、经济不发达,洪灾风险程度最低;Ⅲ区洪灾风险程度稍高于Ⅰ区,Ⅱ区洪灾风险程度较高。以上结论与实际情况基本一致,验证了BP评价模型的合理性。     

洞庭湖蓄滞洪区建设管理问题与对策研究

建设蓄滞洪区是给洪水以出路,最终实现人水和谐的有效途径。本文从长江中下游防洪形势出发,阐述了洞庭湖蓄滞洪区建设必要性,针对洞庭湖蓄滞洪区建设与管理严重滞后的现状,分析了目前洞庭湖蓄滞洪区建设存在的主要问题,提出了加强洞庭湖蓄滞洪区建设与管理应采取的相应对策。     

含河渠的分洪区洪水演进数值模拟

在分洪区内存在河渠的情况下，根据水流在河渠外区域和河渠内运动特点的不同，对已有的分洪区二维水流数学模型进行拓展，建立了相应的数学模型。该模型计算时能考虑河渠两侧有、无堤防两种情况，通过对概化地形的计算，证明了模型的合理性。     

考虑资料缺失的小型水库影响的洪水预报方法研究

流域中修建的大量小型水库会改变洪水的自然特性,而小型水库资料往往缺失或信息不全,使得在洪水预报中难以考虑其调蓄作用,给洪水预报带来困难。利用遥感RS、地理信息系统GIS和支持向量回归机SVR算法,构建地形地貌参数-水库库容关系模型,推算水库资料缺失地区的小型水库库容信息;在定量概化小型水库对洪水拦蓄影响的基础上,建立了新安江-水库模型。以淮河上游北庙集流域为对象进行应用研究,结果表明:(1)小型水库总库容与地形地貌特征有较强的相关关系,建立的地形地貌参数-水库库容模型具有较高精度,可用于资料缺失的小型水库的库容推算;(2)加入水库拦蓄模块后,新安江模型的洪水预报精度得到一定提高。研究成果可供受小型水利工程影响地区的实时洪水预报参考。     

基于BOA-SVM模型的区域洪水灾害风险评估与驱动机制

针对区域洪水灾害风险定量评估方法精度不足问题，构建了一种基于蝴蝶优化算法改进的支持向量机模型(Butterfly optimization algorithm-support vector machine, BOA-SVM),并将其应用于黑龙江省近15年的洪水灾害风险评估与时空特征分析。结果表明：研究时段内，黑龙江省总体洪水风险水平前期升降变化明显，而后期逐渐趋于平稳，并呈现西北部高、东南部低的空间分布格局。其中，大庆地区洪水风险水平最低，绥化地区风险水平最高，其余地区风险水平随年际变化有明显下降趋势。产水模数、人均GDP、月强降水量、农林渔业总产值占比、人口自然增长率、每万人拥有卫生机构床位数、万公顷水库总库容为洪水风险变化的关键驱动因子。构建的BOA-SVM模型与传统支持向量机模型(Support vector machine, SVM)和基于帝国竞争算法改进的支持向量机模型(Imperialist competitive algorithm-support vector machine, ICA-SVM)相比，平均绝对误差(MAE)分别降低38.15%和9.18%,均方误差(MS...     

黄土高原治沟造地水利设施综合配置与管理

治沟造地是我国解决耕地后备资源不足的重要举措。解决好用水、排水和防洪安全问题,是治沟造地流域农业产量提升、生态环境高质量发展的关键。在总结黄土高原流域水资源利用和水利设施防洪现有问题的基础上,提出了黄土高原治沟造地流域蓄（水）、排（水）、防（洪、盐渍化）、灌（溉）、管（理）为一体的水利综合配套技术,并推荐了两个适用于不同汇水面积的洪峰流量计算公式,为蓄排水工程设计提供依据。该技术有利于黄土高原治沟造地流域水资源的永续利用和治沟造地的土地安全。      

基于防洪安全的山洪水综合利用

以星海湖拦洪库带来的综合效益为切入点,深入研究星海湖拦洪库在城市防洪中发挥的重要作用,在洪水资源综合利用方面取得的显著成效,并总结其成功经验和不足之处,努力探求城市建设和水资源综合利用的科学之路。      

Agricultural land use and flood risk management: Engaging with stakeholders in North Yorkshire

Recent changes in agricultural and flood defence policies create new opportunities for involving rural land use, in particular agriculture, in flood risk management. This paper presents the results of a case study on land management and flooding in the Laver and Skell catchments in North Yorkshire. The perceptions of local stakeholders were explored through interviews with farmers and discussions among stakeholders that were held, supported by the Floods and Agriculture Risk Matrix (FARM) tool, during a stakeholder workshop. These stakeholder perceptions are reviewed against scientific evidence. Temporary storage of runoff water on farmland was found to have potential to mitigate flooding, but the participating stakeholders thought that this was beyond farmers’ responsibility of good farming practice. During the stakeholder workshop, it was therefore agreed among all participants that targeting funding is needed, as well as stakeholder engagement and demonstration farms, in order to successfully involve farmers in flood risk management.     

先旱后涝胁迫下水稻茎蘖及株高动态响应

为了解先旱后涝胁迫下水稻的茎蘖和株高生长动态,采用测坑试验方法研究先旱后涝胁迫对水稻分蘖数和株高的影响,根据分蘖变化拟合分析了水稻茎蘖消长动力学模型,根据株高动态变化拟合了Logistic增长模型.试验结果表明:先旱后涝胁迫过程在分蘖期和拔节孕穗期均不同程度地抑制水稻分蘖;水稻在分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期受涝可促进株高增长,在分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期受旱则抑制株高增长;茎蘖消长动力学模型较好地拟合了茎蘖消长的过程,具有实践意义;Logistic模型拟合株高动态变化拟合度也较高,且适用合理.研究结果可为合理制定灌溉方案和提高水稻产量提供依据.     

基于数字高程模型的淤地坝地区河网提取方法

淤地坝作为黄土高原水土流失严重地区重要而独特的治沟工程，具有滞洪、拦淤、蓄水等作用，但在该地区利用数字高程模型(DEM)进行流域水系分析时，提取的河网会受淤地坝的干扰出现河网偏移、错位问题。本文提出一种通过对淤地坝进行检测并修正DEM的自动化方法来实现河网的有效提取。该方法先利用区域生长和形态学算法提取河道中心线，以缩小淤地坝检测范围，再基于改进的直线段检测(LSD)算法以及角度滤波确定淤地坝候选轮廓直线，然后构建十字模型定位淤地坝，最后对淤地坝所在栅格高程进行修正以提取河网。该方法在黄土高原两个典型样区中检测淤地坝的F1值分别为86.67%和86.95%,相比于仅使用填充、裂开的两种河网提取方法，本文方法能有效解决河网偏移问题。结果表明，本文方法提取的河网结果更符合真实地形，可为黄土高原淤地坝地区的流域数字地形分析技术提供有益补充与支持。     

基于HJ卫星的洪水损毁农田遥感识别

利用洪水灾害前后两个时期的HJ卫星影像,对“7.21”北京市房山区特大暴雨灾毁农田识别技术进行了研究。首先采用监督分类方法,获取灾毁前后的农田分布图。然后将两个时期的农田分布图叠加,提取农田变化信息,统计受灾农田的分布面积。研究结果显示:房山区“7.21”水毁农田面积4 103.82 hm2,主要分布在拒马河、大石河和夹括河流域。验证了利用HJ卫星影像结合监督分类方法进行洪水损毁农田识别的可行性,可为相关动态监测问题提供一定的理论依据。