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山洪灾害是我国广大山区最严重、最频繁的自然灾害之一,具有成灾迅速,暴涨暴落的特征,严重威胁着人民生命财产的安全,影响着国民经济和人民生活健康稳定发展,而震后山洪灾害又伴随着其它次生山地灾害,进一步加剧了灾害的危害程度,严重阻碍了灾区恢复重建工作的有效开展,故山洪灾害成为制约山区可持续发展的重要瓶颈。 在山区社会经济不断发展、自然环境特征不断改变的形势下,亟需开展山洪灾害水文预报技术研究,为建立科学有效的预测预报系统,提高预测预报精度,及时发布预警信息,提前制定防灾对策、实施防灾措施,确定避让时机、选取科学的撤离避让路线和安全安置地点提供理论和技术基础,同时为政府部门制定防灾减灾预案、发布预警信息、开展防灾减灾工作、进行合理适宜的区域规划提供决策支持和科学依据,为保障当地经济和社会发展发挥积极作用。 本文通过建立暴雨-径流模型,设计了不同频率(P=20%、10%、5%、3.3%、2%、1%、0.5%、0.2%)的暴雨,利用HEC-HMS水文模型进行流量模拟,同时利用四川省水文手册进行流量验证,然后通过HEC-GeoRAS模型、HEC-RAS模型,模拟了牛圈沟流域的不同频率设计洪水(P=20%、10%、5%、3.3%、2%、1%、0.5%、0.2%)的洪水演进情况。 本研究通过分析讨论,得到以下结论: 1.通过野外调查获取了第一手资料,并通过3S技术进行处理和分析得到了研究区内相对高差达1833m,为典型的高山峡谷地貌,且区内降水丰富,年均雨季降水达到了565mm,岩土结构破碎,为山洪泥石流灾害提供了地形、降水、物质条件,决定了区内山洪灾害的易发程度较高。 2.利用HEC-HMS水文模型实现了研究区的降水径流过程模拟,对流域降水、地表径流和河道汇流过程分别采用了不同的方法,形成了对不同暴雨频率(P=20%、10%、5%、3.3%、2%、1%、0.5%、0.2%)下的径流过程和次洪过程模拟,并通过四川水文手册进行验证,可知利用HEC-HMS模型能够相对准确的模拟降水径流过程,克服了小流域内数据资料等缺乏的困难。 3.利用HEC-RAS水力模型实现了研究区的洪水演进过程,计算得到了不同频率(P=20%、10%、5%、3.3%、2%、1%、0.5%、0.2%)设计洪水的行洪过程参数(1)设计频率下的各断面水面线最大高程(2)沟道内水面线宽度(3)各沟道断面主要的水文参数(4)洪水的淹没范围及结果图,所得结果符合灾情实际。 4.本文利用HEC-HMS和HEC-RAS模型,实现了不同降水频率下的山洪演进过程模拟,达到了洪水预报的目的,证明了基于HEC模型的震区山洪水文预报技术的实用性。 通过本研究为震区山洪灾害预报研究提供了有益的探索,所得结果较为合理,可为山洪灾害的防灾预警、制定人员撤离方案、风险评估等提供参考。