基于MIKE FLOOD的中小河流溃堤洪水风险分析

近年来洪水引发的中小河流堤防溃决等洪水灾害风险问题凸显,因此进行溃堤洪水风险分析对于加强中小河流的洪水管理及减少溃堤洪水带来的损失具有十分重要的意义。以江西省罗塘河为例,借助MIKE软件中的MIKE 11、MIKE 21及其耦合模块对罗塘河遭遇10a一遇及20a一遇洪水进行溃堤洪水演进模拟。然后依据灾害系统理论从洪水的危险性和易损性两方面选择淹没水深、淹没流速、淹没历时等7个指标构建溃堤洪水风险评价指标体系。最后利用GIS技术与层次分析法对罗塘河洪水风险进行了评价。结果表明:洪水危险区面积为0.19 km~2,占研究区总面积的2.18%,主要分布在地势低洼的富港地区;重灾区和中灾区面积为1.25 km~2,占研究区总面积的14.37%,主要分布在重文和蒋元乐家;安全区为研究区域内洪水没有到达并且地物覆盖价值较低的地区,包括游家店、下胡、大塘杨家和马山等处。研究成果可为中小河流防洪规划、避洪转移等提供参考依据。     

基于GIS技术的避洪转移理论体系研究

目前国内关于避洪转移分析的系统性研究较少,尚未形成一套完整的技术理论体系。以GIS技术为支撑,基于洪水风险信息,通过对居民地、路网数据进行相交处理,以乡镇级行政区划约束下的距离最近原则划分转移单元,同时确定需要转移人口数量的空间分布;采用最优路径计算方法结合GIS网络分析功能确定转移单元至安置区的最优转移路线。最后以新汴河刘卫闸处溃堤洪水方案为例,研究受淹区避洪转移分析的技术应用,为防汛决策、安全转移提供技术体系支撑。     

基于MIKE Flood的中小河流溃堤洪水演进数值模拟

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,应用MIKE软件对河流溃堤洪水演进进行了研究。采用瞬时单位线法推求断面各频率的设计洪水,并将其作为洪水演进模型的输入;利用MIKE软件建立了贵溪市罗塘河下游段的一、二维耦合水动力模型,对该河下游段溃堤洪水演进过程进行了模拟;通过模拟分析,得到了溃口流量过程和堤防保护区洪水淹没过程。研究成果可为中小河流洪水风险分析和灾害损失评估提供技术支撑。     

基于GIS的避洪转移分析技术研究

为减少洪水溃堤造成的洪灾生命损失,快速高效组织人员撤离避险,详细介绍了避洪转移分析流程,探讨了GIS网络分析技术在避洪转移分析中的应用方法。该方法包括路网数据的拓扑检查与处理、路网数据集的建立、转移单元与安置点的合理配置、避险最优路径计算分析等。并以浑河右岸某段堤防溃堤为例,实现了避洪转移最短路径搜索,绘制避洪转移路线图。结果表明应用GIS技术可方便得出避险转移最优路径、提高转移效率、节约转移成本,绘制的避险转移图及方法等能为防洪应急预案的制定提供科学参考。     

避洪转移图编制若干技术问题探讨

指导受洪水影响区域人员及时、有序撤离是洪水风险图的重要应用方向之一。在参照国内外相关研究经验基础上,对避洪转移图编制若干技术问题,包括避洪转移图要素、避洪转移图编制流程、洪水危险区确定、避洪单元确定与人口分析、资料收集与处理、避洪安置方式选择、安置区选取、避洪路线规划等方面进行了梳理和探索,探讨制定了适合我国国情的避洪转移图编制方案,为避洪转移图编制实践提供理论方法支撑。     

湖泊分蓄洪区洪水风险图编制探讨——以湖北武湖、涨渡湖为例

通过对湖北省武湖和涨渡湖分蓄洪区洪水风险图编制工作的总结,介绍了这2个分蓄洪区洪水风险图编制的范围、内容及方法,探讨了溃口洪水风险的影响因素,并分析了分蓄洪区特征参数可能存在的问题。结果表明此次复核的武湖分蓄洪区的容积和面积与《长江流域防洪规划》中的值基本一致,但涨渡湖的值却差别很大。另外,根据编制成果,无论长江干流扒口还是支流溃堤,武湖分蓄洪区的三里桥街和武湖街,涨渡湖分蓄洪区的双柳街、涨渡湖街和汪集街等地势低洼地区,洪水到达较快,受影响均较严重。但由于安全设施缺乏,安全避洪转移存在着一定困难,因此对避洪转移方案提出了新的思路,建议利用分蓄洪区内的高速公路进行人口的转移和临时安置。研究成果可为后续分蓄洪区的风险图编制提供参考。     

湖北省洪水风险图技术大纲编制关键要素探讨

洪水风险图编制是防洪减灾的重要基础性工作,而洪水风险图技术大纲是指导洪水风险图编制的关键。对湖北省2013年度洪水风险图技术大纲编制过程中洪水选择、溃口设定、洪水分析合理性检验和避洪转移方案中的应用技术和涉及的关键要素进行全面深入探讨,提出了避洪转移方案及原则。研究成果为全省洪水风险图编制提供了关键性的技术支撑与示范,也为其他省份洪水风险图编制提供参考。     

大清河洪水溃堤及漫溢风险分析

文章以辽宁省营口市大清河为研究对象,基于丹麦水力研究所的MIKE FLOOD一、二维耦合水动力模型,构建了主河道一维及洪水淹没区二维的耦合模型。设定模型参数并验证模型,模型计算水位与实测水位拟合较好,精度满足要求。采用侧向连接和标准连接方式模拟了发生超标准洪水情况下的洪水溃堤及洪水漫溢淹没过程,得出洪水淹没范围,为防汛应急处置及避洪转移提供科学依据。     

黄河宁蒙段凌汛洪水风险分类及其分布特征

针对黄河宁蒙段凌汛灾害频繁发生、灾害损失严重、风险防控困难等问题,通过历史凌汛灾害资料分析与现场调研考察,研究了黄河宁蒙段凌汛洪水风险分类及其分布特征。凌汛洪水风险主要分为壅水漫滩风险、穿堤沟渠凌洪倒灌风险、凌洪漫溃堤风险和工程设施破坏风险,三湖河口至头道拐河段的冰塞冰坝壅水漫滩风险与凌洪漫溃堤风险比较大,宁夏段穿堤沟渠凌洪倒灌风险大于内蒙古段的,不同类别凌汛洪水风险的分布具有险点多、险段长、影响范围广等特征。     

基于GIS的避洪转移分析系统研发

从避洪转移分析计算的基础入手,建立了避洪转移分析计算技术流程和最优转移路径的求解算法,实现了相关软件系统的功能,并进行了实例应用。结果表明,该软件系统具有较好的实用性,可以为全国洪水风险图编制和防洪减灾的实际工作提供重要技术参考。     

溃坝洪水避洪转移动态路径优化方法

现阶段水库大坝安全管理应急预案中避洪转移路径划分采用时间短、距离近等原则，通常为静态路径，无法伴随溃坝洪水演进过程动态化。通过BREACH-MIKE21耦合模型进行溃坝洪水演进模拟，获取溃坝洪水淹没信息，接入路网模型构建环境情景模型。采用蚁群算法优化避洪转移路径，利用增加回溯算法、引入最大最小蚁群系统、改进启发式函数等手段改进算法，提升路径寻优能力和收敛速度；通过逐帧解析洪水淹没要素，将溃坝洪水信息融入算法中，最终得到最优避洪转移路径。仿真试验表明：（1）在同一淹没情景下，改进蚁群算法比基本蚁群算法平均运行时间增长1.6‰，准确率提高32%，收敛次数平均减少10.13次，收敛速度更快、寻优能力更强；（2）改进蚁群算法根据溃坝洪水演进优化得到的最优避洪动态路径比静态路径更安全。研究结果可满足水库大坝安全管理应急预案对避洪转移路径过程动态化的要求，提高应急转移效率，降低溃坝洪水产生的灾害影响。     

九江长江干堤防洪保护区避洪转移方案编制

以九江长江干堤防洪保护区马湖堤为例,结合现有洪水计算成果,借助GIS软件及洪水风险图绘制系统,提出并总结了避洪转移方案编制的主要内容、方法及原则,对指导防洪决策及减少当地人民生命财产损失具有重要的参考价值.     

辽宁省洪水风险图编制经验浅谈

洪水风险图是直观反映防洪区洪水风险特征或洪水风险管理信息的专题地图,全国范围内的洪水风险图编制工作于2013年全面开展。对辽宁省洪水风险图编制过程中的管理经验和技术经验进行深入探讨,在洪水量级选择、溃口参数设定、避洪转移分析等关键环节提出了具体的解决方法,为全省洪水风险图编制提供技术依据,同时可供其他地区参考。     

潮白河左堤防洪保护区洪水风险分析

本文应用MIKE软件对潮白河左堤保护区构建模型,实现河道洪水传播与保护区洪水演进的同步交换与实时模拟,模拟了防洪保护区不同方案的洪水演进过程,进行相应的洪水风险分析,为保护区洪水损失估算、避洪转移等提供数据支撑,并为洪水风险图的绘制提供数据支撑。     

河南泉颍片防洪保护区避洪转移图编制实践

避洪转移方案以基本洪水分析数据和成果为基础,在一维、二维洪水模拟结果的基础上,考虑不同淹没水深、不同流速、不同洪水到达时间,选择合理的就地安置区、转移单元、安置区。根据《避洪转移图编制技术要求》,结合河南省泉颍片防洪保护区实际情况,基于Arc GIS网络分析功能,利用道路路阻函数分析模型、最佳路径分析模型和Dijkstra算法,计算动态最佳避险转移路径,并在基础底图中将最佳转移路径以图形方式显示,从而制定合理可行的避洪转移方案。     

黄河下游滩区洪水风险图编制与应用

黄河下游滩区既是黄河河道的重要组成部分,又是滩区群众赖以生存的场所,历史上洪水灾害频繁。依据《全国重点地区洪水风险图编制项目实施方案(2013—2015)》和《黄河流域洪水风险图编制项目实施方案》,黄河水利委员会组织开展了黄河下游滩区洪水风险图编制项目,对下游7个量级的洪水开展洪水分析,编制洪水风险图,编制成果在防洪预案编制、洪水调度决策和滩区避洪转移等方面得到了应用。     

基于Mike 11的中小河流溃堤洪水预警指标研究

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,通过小流域水文计算和MIKE 11水动力模型对罗塘河洪水预警指标进行了研究,提出了临界水位预警指标的确定方法,并给出了警戒水位和危险水位建议值,计算结果可为中小河流防洪决策提供依据。     

江西抚河2010年唱凯堤溃堤洪水模拟反演分析

本文在中国水利水电科学研究院洪涝仿真模型（IWHR-FRAS）的基础上,针对溃堤洪水利用基于共轭离散单元的有限体积法求解考虑了水流惯性项和摩阻项的完全圣维南方程组,并建立江西抚河2010年唱凯堤溃堤洪水的模拟演算模型,进行了溃堤及洪水发展过程的模拟反演。结合溃堤后现场考察的实测资料,对反演结果进行了分析,结果表明：所建立的唱凯堤溃堤洪水模拟模型可以较好地模拟反演溃堤、修复及排水等因素影响下洪水的发展变化过程;计算的溃口流量过程与堤内外的水位变化过程相一致;溃堤后唱凯堤内的水量变化过程比较合理,与实际情况也相吻合;计算的洪痕处水深与现场观测到的洪痕水深值比较接近。模型基本能够模拟反演人工修复等因素影响下溃堤洪水的演进变化过程,可为溃堤发生后的防洪、抢险、救灾等工作的开展提供重要的技术参考。     

珠湖蓄滞洪区溃堤洪水模拟及损失评估

为有效评估蓄滞洪区溃堤洪水灾害风险,本文依托鄱阳湖区珠湖蓄滞洪区,建立了洪水演进数值模型,模拟了蓄滞洪区溃堤洪水演进过程,获得了历史最高洪水位下的蓄滞洪区淹没范围、淹没水深及流速等重要淹没信息,进而根据洪水淹没信息分别估算了溃堤洪水可能给蓄滞洪区造成的生命、经济和生态环境损失.研究结果可为溃堤洪水灾害风险评估、蓄滞洪区内灾害等级划分、人员和物资撤离及迁移方案制定等提供重要的理论依据.     

辽宁省中小河流洪水风险图编制要点探析

辽宁省中小河流洪水风险图编制存在资料少、验证难等问题,对已完成编制的北沙河、大清河、大洋河、海城河、兴城河及运粮河6条河流洪水风险图成果进行分析,从河段的选择、洪水量级的确定、溃口位置的确定、洪水分析模型的构建、避洪转移路径的选择上探讨辽宁省中小河流洪水风险图编制的要点,为下一步推进中小河流洪水风险图编制提供技术参考。