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。     

洪水灾害危险性评估的云物元耦合模型

针对洪水灾害风险评估中存在的随机、模糊等各种不确定性,全面考虑洪水灾害风险分类等级边界信息的随机性和模糊性,利用云模型的不确定推理特性和物元理论兼具定性、定量分析的优点,提出了基于云物元耦合模型的洪水灾害危险性综合评估方法。该方法引入正态云模型表达物元的事物特征,建立洪水灾害危险性评估标准云物元,计算待评价单元云物元与标准云物元之间的云关联度,由模糊等级特征公式和置信度准则对各评价单元进行危险性等级的评判和排序,实现洪水灾害危险性综合评价和区划。算例计算表明,本文评估结果与其他方法评价结果、实际调研情况基本一致,验证了该方法能够合理、有效的应用于自然灾害风险分析中,为洪水风险管理、防洪减灾规划等提供科学依据。     

东江流域水资源承载能力评价及可持续利用对策

根据东江流域水资源状况、社会发展水平及经济结构等特点,建立东江流域水资源承载能力评价体系,运用模糊综合评判法对东江流域水资源承载能力进行评价。评价结果表明,东江流域水资源承载能力呈现中上游高下游低的分布趋势,对此提出水资源可持续利用的对策,以促进流域水资源与社会经济的协调发展。     

水库群洪灾风险的综合评价及加固决策研究

以长台溪流域10座小Ⅱ型以上水库的安全认定和社会经济调查为基础,通过单坝失事风险分析、失事后果评估计算,进行单坝的洪灾风险评价;进而从流域整体的角度,考虑库间影响,洪灾风险的传递、积聚效应,量化分析全流域各水库的洪灾综合风险。在此基础上,进行系统内各座水坝洪灾综合风险的大小排序,转化为除险加固的优先次序,为后续加固决策提供参考。     

基于GIS-AHP集成的无资料小流域山洪灾害风险评价

以清远市石坎河无资料小流域为研究区域,在采用综合单位线法和推理公式法得到100 a一遇设计洪峰流量的基础上,建立了一个包含洪峰流量、高程、坡度、土壤类型、人口密度、土地利用类型6个指标的山洪灾害风险评价体系,借助GIS-AHP方法实现无资料小流域山洪灾害风险区划。结果表明:(1)石坎河流域内山洪灾害风险等级较高的区域集中在河流中下游和沿河200 m范围内;(2)设计洪峰流量可以作为山洪灾害风险评价的重要指标;(3)集成GIS-AHP方法是无资料小流域进行山洪灾害风险区划有效且快速的方法。评价结果与流域实际情况吻合,可为全国绘制山洪灾害风险图提供借鉴。     

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。     

新疆库山河洪水过程模拟分析

全球气候变暖背景下极端洪水灾害频发,对地处干旱、半干旱地区的新疆影响尤为明显,洪水灾害风险增大。为了提高干旱区洪水灾害应对能力,针对新疆典型流域库山河构建了洪水分析计算模型,确定模型关键参数和边界条件,经场次洪水验证,水深平均绝对误差为24.1 cm,相对误差为24%,决定系数为0.66;流量纳什系数为0.86,决定系数达到0.97,模型具有较高的计算精度。利用高精度河道地形,洪水灾害风险普查结果、遥感信息等资料建立流域数据底板,计算了不同频率下洪水行进过程、淹没范围、水深分布以及淹没历时等情景,实现了大尺度、全流域干旱区河流的洪水演进模拟,研究成果可以为干旱内陆区河流洪水风险分析提供技术依据。     

区域水危机评价的指标体系与方法

依据压力-状态-响应概念框架,在分析水危机形成机理的基础上,建立了评价区域水危机的指标体系,并利用模糊评判方法对东江流域的河源、惠州、东莞各市1995~2006年间的水危机度进行了评价。结果表明,河源市水资源状况较好,目前不存在水危机情形,惠州市从2002年后开始轻度的水危机,东莞和深圳在20世纪90年代后期开始出现水危机,且在降雨较少的2004年,出现了严重的水危机情形,这为科学管理东江流域水资源、提高水资源承载能力提供了一种评价方法和决策依据。     

GIS支持下的小流域山洪灾害风险区划分方法研究

山洪灾害防治工作已成为我国水利防灾减灾的重要基础工作,考虑到山洪灾害的突发性强、破坏性大等特点,对GIS数据的空间分析、建模与优化也提出了新的要求。本研究以江西省婺源县乐安河上游流域为研究区,采用GIS中定量的空间分析、建模与优化方法研究山洪灾害空间分布。根据联合国人道主义事务部提出的灾害风险的定义,本研究将山洪灾害风险定义为危险性和易损性的乘积。对乐安河上游流域分别进行危险性划分和易损性划分模型构建,其中危险性模型采用逻辑回归模型;易损性模型采用转换赋值函数,最终获得乐安河上游山洪风险评价的结果,并通过山洪灾害调查评价项目中划定的重点防治区进行结果验证。研究表明山洪灾害风险评价的模型能较好应用于较小尺度的流域山洪灾害风险划分。     

小流域山洪风险图的编制及实践

水环境是各类生物赖以生存的场所,水是人类社会生存和发展的基础,是必不可少的重要资源。中国是世界上洪涝灾害最严重的国家之一,东南沿海中小流域经济发达,山洪灾害频繁发生,防洪减灾研究十分重要。洪水风险图综合自然、社会经济和洪水灾害等多种信息,在防洪减灾中可发挥重要参考作用。根据洪水风险图编制的基本理论,针对我国小流域山洪的洪水特点及地区因素,以中国浙江分水江支流前溪为例,在水文学原理基础上,分析主要致灾因子划分地理单元和计算单元,建立淹没计算、评价模型,对风险图绘制的基本原理、难点、技术方法进行了探讨。     

“数字清江”实时水情调度联合计

为了快速、准确的分析水情实况、预测未来的发展趋势，结合清江流域防洪减灾工作实际情况，设计了实时水情调度联合计算方案。根据清江流域地理位置的特点，将其分为7个子流域，依次进行降雨径流预报、洪水演算，为防洪减灾提供真实有效的决策依据。通过对该方案的分析，探讨了设计思路，并给出了其实现机理。该方案已在“数字清江”项目中得到成功应用。     

四湖流域螺山排区农田涝渍灾害风险评估

四湖流域是涝渍灾害的多发区和重灾区,为定量分析涝渍灾害的影响因素和风险分布特征,以螺山排区为对象,从涝渍灾害的致灾因子、孕灾环境、防灾能力3个方面,建立了涝渍灾害指标体系,构建了涝渍灾害风险评估模型,分析了涝渍灾害风险的时空分布特征。结果表明:在涝渍灾害影响因子中,孕灾环境所占权重最大,其次是致灾因子,而在致灾因子中汛期降雨强度综合指数所占权重占比最大,达到0.1595。通过计算得到,在汛期降雨强度综合指数为2.889时,排区内涝渍灾害风险度(0.957)达到重度风险临界值;在汛期降雨强度为1.924时,计算得到排区内涝渍灾害风险度(0.837)达到轻度风险临界值。现状条件下,螺山排区仅能抵御3 a一遇的汛期降雨强度,遭遇10 a一遇汛期降雨强度时,整个区域都处于涝渍灾害风险状态。     

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...     

基于GIS的农业洪涝灾害风险评估模型

针对当前农业灾害给农业生产带来的影响,加强对区域农业灾害的风险评估和危险区域划分,进而提出相关的农业防治措施,是解决当前农业灾害损失的有效途径和方法。结合上述的需求,提出采用层次分析法和综合加权法构建农业洪涝灾害风险评估模型。然后以陕西关中农业洪涝灾害为例,以GIS为基础对陕西关中洪涝灾害风险区域进行划分,进而直观地呈现关中地区农业灾害的严重程度。通过计算与历史数据的比对发现关中洪涝灾害发生风险分布与历史数据基本吻合,验证了上述方法的可行性和准确性,为农业灾害风险的预防提供了一种可借鉴的方法。      

王家厂水库洪水实时预报方法及应用研究

考虑到流域降雨时空变化和流域地形、河道特征对流域产汇流的影响，应用新安江三水源产流模型、流域分散入流非线性汇流模型以及流域洪水实时预报校正模型，对王家厂流域洪水进行模拟，取得了较为满意的计算结果。     

基于公平性的节水型社会评价研究

从公平性角度考虑,构建节水型社会评价指标体系,采用基尼系数-支持向量机耦合评价模型,对东江流域节水型社会进行综合评价,结果表明:东江流域节水公平性级别总体处于Ⅲ类即分布差距较大,并倾向于Ⅱ类即分布相对公平,评价结果比较切合流域实际情况;与层次分析方法相比,该耦合评价模型具有一定的优势。     

洞庭湖烂泥湖水系洪涝灾害风险评估与应对措施

近年来,洪涝灾害是全球发生频繁、危害最严重的气象灾害之一,国内不少学者开始对洪涝灾害进行研究,目前对于洞庭湖区洪涝灾害风险的研究较少.采用综合评价法建立模型对洞庭湖区烂泥湖水系洪涝灾害风险进行评估并提出应对策略,结果表明:新泉寺闸内水位和滞涝水面率的不同导致暴雨对烂泥湖水系的影响程度也不同.同时采取提高滞涝水面率和降低...     

东江流域蒸发皿蒸发量时空演变特征及其原因分析

利用东江流域1956~2000年15个气象台站的小型蒸发皿观测资料,分析了流域蒸发皿蒸发量的变化趋势及其可能原因。结果表明,东江流域年蒸发皿蒸发量整体的下降趋势非常显著,在1986年前后发生了非常明显的下降突变,下降速率达30.9 mm/10a,45年来下降了约139.0 mm;流域下降趋势存在明显的区域差异性和较大的空间异质性。东江蒸发量下降的原因主要是日照时数和平均风速的显著下降,抵消了气温上升所引起的蒸散量的上升,反而使蒸散量呈现为显著下降趋势;平均日较差的显著下降在蒸发皿蒸发量减少趋势中可能也起着重要作用。     

中国水毁耕地空间分布格局

洪水灾害不仅威胁人民的生命财产,也影响着资源环境生态系统的安全,对耕地资源的数量和质量极具破坏性。耕地一旦遭到破坏,需要投入巨大的人力、物力和财力,才能恢复其生产力。该文在分析水毁耕地致灾因子的基础上,选取了降水、地形起伏度、洪灾发生频度和水系（包括河流及湖泊）缓冲区等限制性因子,综合因子隶属度叠加的评价方法,对中国水毁耕地空间分布格局进行了研究,将中国水毁耕地分为重度危险、中度危险和轻度危险3级和9个亚级,并提出了相应的防治对策。评价结果表明:重度危险级主要分布在中国7大江河流域沿岸和云贵高原,面积19.44万km2;中度危险级主要分布在东南部沿海丘陵区和黄土高原,面积40.74万km2;轻度危险级分布于华北平原、三江平原和西北内陆地区,面积68.29万km2。对全国水毁耕地危险度进行分级评价,以此进行空间分布格局研究,可为防灾、赈灾和土地整理规划编制、基本农田建设标准的制定提供基础理论依据。