流域尺度洪涝灾害风险评估方法研究- - 以巢湖流域为例

Flood was one of the great threats of regional sustainable development.As the global climate change,accelerating the process of urbanization and population and economic agglomeration,flood disaster is becoming increasingly serious.Flood disaster risk research is the current disaster hotspots of scientific research.This project taking Chaohu watershed as a research object,using basic theories of catastrophology,geography,hydrology and soil science,based on GIS spatial analysis,BP neural network,cellular automata and mathematical statistics methods,combing field investigation and indoor sampling analysis,taking disaster process analysis as breakthrough,distributed rainfall-runoff-flood models and flood disaster losses evaluation models will be constructed;The exceedance probability curve for disaster damage will be constructed.Years condition expected loss is computed and flood disaster risks are visualized;From causing disaster factor analysis,vulnerability analysis and disaster loss evaluation,flood risk system structure is constructed .Based on disaster process ang GIS spatial grid, flood risk assessment methods and planning will be put out in watershed scale;The dynamic assessment of flood disaster risk will be realized in different spatio temporal scenarios.It is expected to further enrich and perfect flood risk assessment theories and methods.It will provide a basis for watershed disaster risk management and sustainable development.

洪涝灾害是区域可持续发展的巨大威胁之一。随着全球气候变化、城市化进程加快和人口与经济集聚，洪涝灾害的灾情日益严重。洪涝灾害风险研究是当前灾害科学研究的热点。本项目以巢湖流域为研究对象，运用灾害学、地理学、水文学、土壤学的基本理论，采用GIS空间分析、BP神经网络、元胞自动机和数理统计等方法，结合野外调查、采样和室内分析， 以致灾过程分析为突破口，构建分布式降雨-径流-洪涝模型和洪涝灾害损失评估模型；评估洪涝灾害损失，建立超越概率-损失曲线，计算年条件期望损失，可视化表达洪涝灾害风险。从致灾因子分析、脆弱性分析和灾害损失评估三个方面构建洪涝灾害风险的系统结构，提出基于致灾过程和GIS空间格网的流域尺度洪涝灾害风险评估的方法和范式，实现时空复合情景驱动下的洪涝灾害风险动态评估。有望进一步丰富和完善洪涝灾害风险评估的理论与方法，为流域制定规划、灾害风险管理与可持续发展提供依据。

随着全球气候变化和城市化进程的加快，洪涝灾害造成的损失日益加剧。洪涝灾害风险评估是灾害科学研究的主要内容，也是灾害风险管理的一个重要环节。本项目主要研究成果如下：. （1）建立了从一次或连续强降水、DEM与水文站的数据耦合、计算洪水淹没范围与水深、厘定各类资产的损失率、估算洪涝灾害损失、计算超越概率到洪涝灾害风险评价与区划的洪涝灾害风险评估方法。. （2）提出了洪涝灾害损失评估流程，构建降雨强度和产汇流模型，厘定各类资产的损失率，建立基于格网数据的洪涝灾害损失评估模型。应用GIS空间分析技术，对巢湖流域的洪涝灾害损失进行估算。2009年巢湖流域总淹没面积776.6.04km2，洪涝灾害损失总值为92845万元，无为、合肥、肥东县等洪涝灾害损失较大，舒城和含山县损失较小。. （3）建立各地超越概率—损失曲线，计算各地的年条件期望损失，绘制巢湖流域洪涝灾害风险等级图，提出防灾减灾对策。结果显示合肥市风险等级最低，无为县风险等级最高，肥东、庐江、含山、和县风险等级较高。. （4）从自然维、社会维、经济维、技术维、管理维５个维度选取洪涝灾害恢复力的影响因素，应用DEMATEL方法分析恢复力影响因素之间的关系，构建恢复力评价指标体系。应用ANP方法确定权重，建立恢复力评价模型。通过评价，得出2000~2010年的间巢湖流域洪涝灾害恢复力指数在增加，10年来洪涝灾害各等级恢复力分布格局变化不大，但其他地区与合肥市辖区恢复力的差距在增大。. （5）应用情景分析技术从降水、土地利用、人口、GDP等方面构建复合情景；应用GIS空间分析技术构建洪涝灾害风险评价模型，对巢湖流域洪涝灾害风险进行评价。研究结果表明：2020年巢湖流域洪涝灾害危险性由东南部向西北部减小；合肥市区的洪涝灾害易损性最大，和县的易损性最小。巢湖流域东南部洪涝灾害风险最大，西南部的大别山区风险较小。