洪水淹没分析与避洪转移路线研究

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洪水灾害是世界各地最主要的自然灾害。近年来,世界各地城市化进程不断加快,生态系统遭到严重破坏,伴随而来的洪水灾害发生频率越来越高,严重威胁着人类的生命和财产安全。在洪水灾害来临时,如何进行精确的洪水淹没范围预测,并制定出切实可行的避洪转移安置方案,解决转移安置过程中的最优路线选取问题,是大家密切关注的问题,也是本文研究的重点。在洪水来临之前进行人员和物资的转移,可以有效缓解洪水灾害所带来的损失。目前,在洪水淹没分析方面,大多数学者基于水动力学模型进行洪水淹没分析建模,这些模型的建立往往需要具备较强的水利学方面的专业知识,不利于技术的推广应用。近年来,随着GIS技术的日趋成熟,利用GIS技术结合DEM数据进行洪水淹没分析成为了研究热点。本论文针对四川省巴中市巴州主城区进行了洪水淹没情况模拟和避洪转移安置方案优化研究。主要研究内容如下:1)在洪水淹没分析方面,针对传统的种子蔓延算法在DEM数据量较大的情况下计算效率较低的问题,采用对DEM数据进行分块的方案,并通过C#语言进行插件式开发实现了巴州主城区的洪水模拟,在保证准确性的同时,提高了计算效率。2)在避洪安置场所选址方面,通过对安置场所影响因素的分析,采用层次分析法和双向匹配法对避洪安置场所选址方案进行优化。最终确定巴州主城区内各转移单元的最佳避洪安置场所。3)在转移最优路线选取方面,根据确定的最佳安置场所匹配结果,结合巴州主城区的受灾情况及路网数据,在Arc GIS中对网络数据集进行了增加虚拟节点和虚拟路径的改进,然后基于Dijkstra算法求解出了避洪转移的最优路径。本文对研究区的洪水淹没分析、转移安置场所选址以及最优转移路线选取这三个方面进行了较为系统的分析和研究。其成果可以为洪水灾害预测、避洪转移安置和评估洪水灾害影响等方面提供一定的理论依据和技术支撑。同时,对进一步提高受洪水影响地区的抗洪效率,降低洪水灾害损失有着重要的意义。
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