基于gis 格网模型的洪水淹没探究方法.pdfVIP

水 利 学 报 2004 年6 月 SHUILI XUEBAO 第6 期 文章编号 0559-9350 (2004) 06-0056-05 基于GIS格网模型的洪水淹没分析方法 丁志雄 李纪人 李琳 (中国水利水电科学研究院 遥感中心 北京 100044) 摘要 在遥感与GIS技术的基础上 应用数字高程模型(DEM)生成的格网模型进行洪水的淹没分析 在给定洪水水位 和洪量两种条件下 对基于三角形格网模型和任意多边形格网模型 分别得出洪水淹没结果 并对洪水遥感监测 获得的淹没范围 利用格网模型进行水深分布计算 结果表明 以GIS技术为支持 采用平面模拟方法进行洪水淹 没范围和水深分布的模拟是可行的 使遥感监测与一般洪涝灾害损失评估模型比较好地结合 得出更准确的灾情 损失评估结果 关键词 洪水淹没 DEM 格网模型 中图分类号 P333.2 文献标识码 A 自然灾害在我国发生非常频繁 其中以洪涝灾害尤为严重 近十几年来 自然资源的开发利用不断扩 大 城乡经济建设飞速发展 洪水出现的频率及其造成的损失也不断地增加 因此 快速 准确 科学地 模拟 预测洪水淹没范围 对防洪减灾具有重要意义 特别是对于一些重点防洪城市和行蓄洪区 如果能 够预先获知洪水的淹没范围和水深的分布情况 对于预先转移受灾区的生命财产 减少损失具有非常重要 的价值 而且对于洪水造成的灾害损失进行评估也是非常有用的 20世纪90年代以来 利用GIS技术为手段进行洪水淹没研究一直是一个研究热点 许多学者在这方面 做过研究 [1] 并取得一定的进展 如刘仁义等人的基于GIS复杂地形洪水淹没区计算方法 葛小平等人的GIS 支持下的洪水淹没范围模拟[2] 本文以数字高程模型(DEM)为基础 将地形的连通性与三角单元或者任意多 边形格网模型技术相结合 尝试把三维地形能够较真实反映的地形地貌要素 和二维GIS技术中矢量栅格 一体化的空间分析功能 相结合应用到洪水淹没范围的模拟研究中 采用平面模拟方法模拟淹没范围 能 够比较准确 科学地确定洪水淹没范围和水深分布 为洪水风险图制作 防洪指挥调度和洪涝灾害的损失 评估提供准确的评判依据 1 洪水淹没分析方法及其与洪水模拟演进的比较 洪水淹没是一个很复杂的过程 受多种因素的影响 其中洪水特性和受淹区的地形地貌是影响洪水淹 没的主要因素 对于一个特定防洪区域而言 洪水淹没可能有两种形式 一种是漫堤式淹没 即堤防并没 有溃决 而是由于河流中洪水水位过高 超过堤防的高程 洪水漫过堤顶进入淹没区 另一种是决堤式淹 没 即堤防溃决 洪水从堤防决口处流入淹没区 无论是漫堤式淹没还是决堤式淹没 洪水的淹没都是一 个动态的 变化的过程 对于洪水的淹没分析可以概化为两种情况 一是在某一洪水水位条件下 它最终会造成多大的淹没范 围和怎样的水深分布 这种情况比较适合于堤防漫顶式的淹没情况 另外一种情况是在给定某一洪量条件 收稿日期 2003-07-04 作者简介 丁志雄(1976-) 男 江西南城人 博士生 主要从事水文水资源及洪涝灾害方面的研究 1 水 利 学 报 2004 年6 月 SHUILI XUEBAO 第6 期 下 它又会造成多大的淹没范围和怎样的水深分布 这种情况比较适合于溃口式淹没 对于第1种情况 需要有维持给定水位的洪水源 这在实际洪水过程中是不大可能发生的 处理的办法是 可以根据洪水水 位的变化过程 取一个合适的洪水水位值作为淹没水位进行分析 对于第2种情况 当溃口洪水发生时 溃口大小是在变化的 导致分流比也在变化 另外 在这种情况下 一般都会采取防洪抢险措施 溃口大 小与分流比在抢险过程中也在变化 洪水淹没并不能自然地发生