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洪灾风险评估技术是洪灾风险管理的基础,评估效果的好坏将对洪灾风险管理产生直接影响。虽然在洪灾风险评估领域已有大量研究成果,但现有方法与模型仍存在极少考虑防洪工程体系的洪灾风险传递作用等缺陷,有必要对洪灾风险评估理论与方法进行更为深入的研究。目前,我国正处在社会经济发展的新的历史时期,面临着人多地少、城市化进程加速等多重压力。在全球气候变化的大背景下,针对我国防洪减灾工作的特点,开展洪灾风险评估研究显得尤为迫切和重要。本文研究旨在发展一种基于洪水致灾过程模拟的宏观水平上的区域洪灾风险评估模型,以充分考虑洪灾风险传递作用,同时基于该模型开展若干应用研究,期望达到完善和丰富洪灾风险管理理论的目的,并能为我国防洪减灾体系的完善、洪水风险图的编制以及洪水管理战略的制订和实施提供参考。本文主要工作如下:(1)现有洪灾风险评估方法分类研究。较全面地总结了洪灾风险评估方法的现有研究成果,将现有方法划分为指标体系法、历史水灾法和模拟评估法等三类分别进行分析,探讨了各类方法的优缺点和适用范围。(2)洪水致灾过程与不确定性研究。从物质和能量流的角度分析了洪水致灾过程,探讨了洪水致灾过程中的不确定性因素及其处理方法,研究了洪水荷载的Monte Carlo模拟问题:引入Latin Hypercuber算法和样本点排序算法进行联合抽样,用于模拟干支流洪水的遭遇组合;利用分步抽样方法同时考虑洪峰流量和洪水过程线形状的随机性,其中,采用了改进模糊C均值聚类算法对洪水过程线形状进行分类和频率分析。(3)基于洪水致灾过程的区域洪灾风险评估模型研究。根据模型选择的一般方法确定了本文用于模拟洪水致灾过程各个环节的模型,提出了耦合自然因素和人为干预措施的洪水灾害概念性事件树模型;采用状态转移分析方法和分支限界措施模拟防洪工程特别是堤防体系的洪灾风险传递作用,建立了Monte Carlo模拟框架下的区域洪灾风险评估模型;考虑洪水作用的时间效应与堤防失事的长度效应,推导给出了堤防体系失事概率及其空间分布的简化计算公式;引入洪水淹没模拟的GIS近似方法,建立了区域洪灾损失评估模型;推导给出了区域洪灾风险及其空间分布的计算公式。(4)适应性洪水综合管理模式研究。针对传统洪水管理模式的缺陷,在对洪水管理的利益相关者进行分析的基础上建立了以社会学习过程为基本特征的适应性洪水综合管理模式,给出了从当前洪水管理模式向适应性洪水综合管理模式转变的关键措施。并在此框架下探讨了研究现有防洪工程体系下的基于洪水致灾过程的洪灾风险管理方法和应急管理中的若干重要问题。(5)未来洪灾风险的情景分析框架研究。改进未来洪灾风险情景分析框架,引入适应性洪水综合管理理念,将社会学习过程嵌入洪水管理的PSIR模型中,提出了根据未来洪灾风险的变化趋势周期性地检讨和调整洪水管理政策的方法,探讨了洪水管理政策和洪水灾害系统状态变化(或驱动因子)之间的关系,给出了洪水灾害系统状态变化(或驱动因子)在洪灾风险评估模型中的表达方式。