平原湖区洪涝灾害风险分析与预警指标提取方法研究

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洪涝灾害严重威胁着区域社会经济和人民的生命财产安全,我国平原湖区地势平坦,水网密集,人口众多,始终存在较大的洪涝灾害风险。对平原湖区洪涝灾害风险进行分析、提取预警指标,建立预警机制,从而降低洪涝灾害损失,是亟需开展的工作。本文结合洪涝灾害调查评价、数字高程模型数据、历史洪涝灾害数据等对平原湖区洪涝灾害进行研究,开展了平原湖区洪涝灾害的风险分析和预警指标提取研究工作,进一步提升平原湖区洪涝灾害综合防御能力,推进农村基层防洪治理体系和治理能力不断向现代化方向发展。本文的主要工作内容和成果如下:(1)建立了基于分布式排区的平原湖区雨洪模型,对洪涝灾害风险进行分析。根据研究区域的自然条件、水利设施,通过水文分析将研究区域划分为排区,将划分后的排区概化成虚拟水库模型,基于SCS模型、河网水动力学模型、排区水量计算公式建立平原湖区雨洪模型,采用SCS模型进行降雨径流计算,分别将湖泊、河段、泵站、涵闸进行概化,采用河网水动力学模型模拟湖泊的调蓄演算过程,分析排区内水量之间的联系,利用设计暴雨、设计洪水成果分别得到各排区的水位~容积关系,结合排区的排涝能力确定排区内蓄水量的变化过程,根据房屋高程计算虚拟水库的洪水淹没范围,确定排区内防灾对象的洪涝灾害风险范围。(2)提出了平原湖区洪涝灾害预警指标提取方法。分析了预警指标现状,选用临界雨量指标作为洪涝灾害的预警指标,分析了计算临界雨量的多种方法。根据研究区域实际情况结合平原湖区雨洪模型计算得到的雨量~水位曲线确定各村落的12h、1d、3d的雨量预警指标,为预警信息的发布提供了技术支撑。(3)以荆州区为平原湖区示例,构建了洪涝灾害实时预警机制。基于洪涝灾害危险等级评定体系和雨量预警指标,结合WRF模型的实时降雨预报,建立排区内降雨~村落致灾曲线,通过该曲线可得到不同降雨条件下的致灾村落,实现防灾对象的洪涝灾害实时预警。
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