浔河洪水淹没分析及风险评估研究

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洪水灾害是中国最主要的自然灾害之一,给国家和人民造成了严重的经济损失。在抵御洪水灾害的过程中,我国建设了很多水库、堤防等防洪工程。虽然防洪工程在抵御洪水灾害的过程中发挥了重要作用,但其也存在一定的局限性,需要采取适当的非工程措施,才能更好地掌握洪水规律,从而进一步降低洪水危害。洪水风险分析工作作为防洪非工程措施的重要组成部分,发挥了重要作用。通过开展洪水风险评估工作,绘制洪水风险图,能够直观地反映区域的洪水风险分布情况,这对当地洪水防治、减轻生命财产损失具有重要意义。山东省日照市浔河历史上曾多次发生洪水灾害,给人民生命财产安全造成了较大威胁。本文以浔河流域为例,搭建一、二维水动力学耦合模型对浔河流域洪水进行数值模拟,并开展洪水影响分析、洪水损失评估、洪水风险评估等工作的研究。本文的主要研究内容如下:(1)建立了一、二维水动力学耦合模型。对一维水动力学模型中糙率参数进行率定与验证,确定了河道糙率为0.035,利用2020年8月14日洪水的洪痕资料对耦合模型进行验证,验证结果的相对误差小于10%,模型适用性较好。(2)模拟了浔河流域在洪水重现期为5年、10年、20年、50年、100年、200年下的洪水淹没过程,结果表明:随着洪水重现期的增大,初始淹没时间从11.33h提前至10.33h,洪水最大淹没面积从0.13km~2增大至6.61 km~2,洪水最大淹没水深从1.95m增大至6.36m;对模型流场分布情况与水量平衡结果分析,演进过程中流场分布合理且水量平衡的相对误差在l%以内,模型计算结果合理。(3)分析各洪水重现期下洪水影响情况并评估了经济损失与生命损失。经济损失评估结果显示:随着洪水重现期增大,洪水造成的经济损失逐渐增大,农业损失的占比在不断减小,而房屋损失与家庭财产损失的占比在不断增加。各洪水重现期下,洪水造成的总经济损失分别为13.04万元、124.77万元、343.51万元、1144.58万元、2109.70万元、2566.52万元,中楼镇经济损失始终大于黄墩镇。生命损失评估结果显示:在无预警的情况下,各洪水重现期下预估人员伤亡数量别为0人、3人、5人、12人、17人、19人,随着预警时间的增加,人员伤亡数在不断减小,当预警时间为2h时,各洪水重现期下均无人员伤亡。(4)洪水综合风险评估结果表明:极高风险区面积最小,主要分布于河道下游的山庄村与中楼镇政府所在地附近;随着洪水重现期增大,洪水风险等级、各类风险区面积逐渐增大,低风险区占比不断减小,高、极高风险区占比不断增加,低风险区占比由85%减小至30%,高风险区占比由0%增长至27%,极高风险区占比由0%增长至4%;中楼镇高、极高风险区面积与占比始终大于黄墩镇,中楼镇的洪水综合风险较高。洪水综合风险区划图能更加直观地标明洪水危险性高且发生洪水将造成严重经济损失的区域,能为有关部门规划防洪重点区域提供理论依据。
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