基于GIS的防洪保護區(qū)洪水模擬與避險轉(zhuǎn)移方案優(yōu)化研究
本文選題:洪水模擬 切入點:避險轉(zhuǎn)移 出處:《天津大學》2016年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:洪水災害是我國自然災害中損失最嚴重的災害,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加速,洪水所帶來的損失也越來越大。動態(tài)模擬洪水的演進過程并制定相應的避險轉(zhuǎn)移方案,可有效應對緊急避險事件并降低洪澇災害損失。近些年來,計算機技術(shù)特別是GIS技術(shù)在防洪減災非工程措施中得到了廣泛應用,其中基于GIS平臺分析研究洪水受災人員避險轉(zhuǎn)移方案將逐步成為防洪減災工作的重點。本文以黃河寧夏段青銅峽河西防洪保護區(qū)遭遇100年一遇洪水為例,采用一、二維耦合水動力學模型和基于GIS技術(shù)的避險轉(zhuǎn)移分析方法進行了區(qū)域洪水模擬計算和避險轉(zhuǎn)移方案優(yōu)化研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)建立了寧夏段黃河河道與防洪保護區(qū)一、二維耦合水動力學模型,并對其進行了參數(shù)率定和合理性分析,結(jié)果滿足洪水風險分析要求。在此基礎上,對兩種典型潰口方案進行了洪水模擬計算,通過對淹沒水深、洪水流速、洪水前鋒到達時間、洪水歷時等模擬結(jié)果的統(tǒng)計分析,獲得了防洪保護區(qū)在遭遇百年一遇洪水下所面臨的洪水風險。(2)根據(jù)洪水風險結(jié)果,基于GIS平臺確定了防洪保護區(qū)的避險區(qū)域、避險單元、轉(zhuǎn)移方式及轉(zhuǎn)移人數(shù);通過對安置區(qū)影響因子的分析,應用層次分析法對安置區(qū)進行了優(yōu)選;在此基礎上,利用Dijkstra算法和GIS的網(wǎng)絡分析工具確定了最優(yōu)路線,最終確定了最佳避險轉(zhuǎn)移方案。(3)應用GIS強大的數(shù)據(jù)處理功能和地圖繪制功能,將避險區(qū)域、避險單元、安置區(qū)和最優(yōu)轉(zhuǎn)移路線以圖形要素和文字要素形式表現(xiàn)出來,并融合基礎地理及基本洪水等信息繪制出了清晰、直觀的避險轉(zhuǎn)移圖。以上成果可為黃河寧夏段青銅峽河西防洪保護區(qū)防汛救災、避險轉(zhuǎn)移、洪水風險區(qū)土地管理、增強全民水患意識和洪水影響評價等方面提供基礎信息,同時,對進一步提高該區(qū)域洪水災害的防范能力,減少洪災損失,促進該防洪保護區(qū)社會經(jīng)濟的健康發(fā)展具有重要意義。
[Abstract]:Flood disaster is the most serious natural disaster in China. With the development of social economy and the acceleration of urbanization, The losses caused by floods are also increasing. Dynamic simulation of flood routing and corresponding risk avoidance schemes can effectively deal with emergency events and reduce flood losses. In recent years, Computer technology, especially GIS technology, has been widely used in non-engineering measures of flood control and disaster reduction. Based on the analysis of GIS platform, it will gradually become the focus of flood prevention and mitigation work. This paper takes the Qingtongxia River West Flood Protection area of the Yellow River as an example. Two dimensional coupled hydrodynamic model and the analysis method of safe haven transfer based on GIS technology were used to simulate and calculate regional flood and optimize the scheme of safe haven transfer. The main research contents and conclusions are as follows: (1) the coupling hydrodynamic model of the Yellow River and flood protection area in Ningxia region is established, and the parameter rate and rationality are analyzed. The results meet the requirements of flood risk analysis. The flood simulation calculation of two typical burst schemes is carried out, and the statistical analysis of the results of flood simulation, such as depth of submerged water, flood velocity, arrival time of flood front, duration of flood, etc, is carried out. The flood risk in flood protection area is obtained. (2) according to the result of flood risk, the safe area, unit, transfer mode and the number of people are determined based on GIS platform. Based on the analysis of the influence factors of the resettlement area, the optimal route is determined by using the Dijkstra algorithm and the network analysis tool of GIS. Finally, the best safe haven transfer scheme is determined. (3) using the powerful data processing function and map drawing function of GIS, the safe area, safe haven unit, placement area and optimal transfer route are displayed in the form of graphic elements and text elements. Combining basic geography and basic flood information, a clear and intuitionistic map of risk avoidance is drawn. The above results can be used as flood prevention and disaster relief, risk avoidance transfer and land management in flood risk areas in the west flood control and protection areas of Qingtongxia River in the Ningxia section of the Yellow River. To enhance the awareness of the whole population and provide basic information for flood impact assessment, and at the same time, to further enhance the preparedness capacity of flood disasters in the region and to reduce flood losses, It is of great significance to promote the healthy development of social economy in this flood protection area.
【學位授予單位】:天津大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TV87;TV122
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