论洞庭湖基于GIS和HydraN复杂河网地区洪水风险管理及水资源联合调度运用

论文导读：多种模型和技术手段实现在特大洪水条件下的灾害时间和空间统一模拟,取得了较好的结果。探讨在空间上采取较高精度遥感影像运用ERDASIMAGINE的VirtualGIS模块进行洪水淹没动态模拟,并得到时间-水深曲线的空间分布；在时间上通过结合DamageCalculator和1:50000DEM,绘制得到水深-灾害曲线,将二者结合之后得到整个冲柳地区及其
摘要：本论文以复杂河网平原地区作为探讨区域和对象,选取西洞庭湖典型区域——常德冲柳复杂河网地区进行探讨。复杂河网地区因其特殊的地理气候特点和复杂的江湖河网形态而易受洪水威胁和损失,探讨该类地区的洪水风险和优化调度具有非常重要的科学价值和现实作用。本论文综述了国内外学者在该领域取得的成就和进展,浅析了目前策略和模型的瓶颈所在,并在此基础上引入国内外多个模型进行多方位的探讨和浅析。本论文的探讨工作和探讨内容主要包括以下的内容：(1)考虑到复杂河网的特点,在降雨、地形等常规指标不能很好地反映该区域风险等级的前提下,本论文引入土壤结构、类型和河网结构、特性等多项指标对常德冲柳复杂河网地区进行分级区域洪水灾害风险评价,并在GIS环境下对整个地区进行风险区划。探讨发现利用该法取得了比传统浅析策略更精确更全面的实验结果。结果同时表明,由于复杂河网本身特点,河网特性和下垫面指标对洪灾风险的影响比其他地区更大,而降雨、地形等常规指标虽对洪灾及损失起决定性作用,但在小区域的风险区划上不能得到理想结果。(2)针对该地区河网的复杂性和河流联系的不确定性,考虑到复杂河网地区河网要素的地理特点及空间拓扑特性,本论文引入基于地理信息系统(GIS)的网络浅析技术,对区域河网进行网络模型化,并在GIS网络浅析模块下完成河流追踪和突发事件应急响应模拟探讨。模拟的结果反映出GIS网络浅析在该类地区运用的灵活性和准确性,能够满足突发性事故的迅速应急响应要求。如何将水质模型与GIS网络浅析技术更加紧密结合并为决策者提供有效指导将是今后该领域进展的一个重点。(3)针对传统调度策略单一、低效,无法在防灾的同时最大限度地节约和利用能源和水资源的近况,本论文引入HydraN软件对冲柳复杂河网地区进行产流、汇流、稳态和非稳态多项河流模拟,并在此基础上提出优化调度案例。HydraN软件因其内嵌的先进水文模型和水动力模型以及准确的泵、闸、涵、水库等多种水工构筑物模拟功能而在冲柳复杂河网地区实现了很好的运用。通过与历史洪水统计资料进行比较发现,进行校正后的HydraN软件能够比较精确地反应河网中各条河流的即时水位,而水工构筑物的分别模拟和集成GIS的可视化界面,可以动态演示实施某种调度规则之后洪水进展情况,并支持辅助优化决策。该调度方式的运用比传统调度更加准确、灵活、高效,而兼容其他模型和经验公式的自定义调度方式,则更能取长补短,将节能、引水、减灾的最优调度发挥到极致。(4)针对探讨区域受灾频率高、承载时间长,遭灾损失大的情况,本论文以防灾减灾的目的出发,通过多种模型和技术手段实现在特大洪水条件下的灾害时间和空间统一模拟,取得了较好的结果。探讨在空间上采取较高精度遥感影像运用ERDAS IMAGINE的Virtual GIS模块进行洪水淹没动态模拟,并得到时间-水深曲线的空间分布；在时间上通过结合Damage Calculator和1:50000DEM,绘制得到水深-灾害曲线,将二者结合之后得到整个冲柳地区及其局部的时间-水深-灾害空间分布曲线。在这些时空统一的灾害曲线基础上,本论文对1998年冲柳特大洪水进行了模拟淹没及调度案例优化,运用优化后的案例不论以灾害上限的承灾时间、重点堤垸受灾时间、还是淹没总体损失都比1998年当时要小很多。本论文针对复杂河网地区的地理空间、气候、历史以及社会经济特点等众多特点,运用系统的浅析策略,采取多种先进的模拟软件和模型,对西洞庭湖常德冲柳复杂河网地区进行了洪水风险、应急响应与优化调度等多方面探讨。探讨认为,常德冲柳地区洪水灾害风险总体偏高,灾害应急响应速度较慢,宏观调度手段单一,水资源与能源的节约利用及各湖泊、堤垸的效能发挥一般,在科学决策、适时调度上有较大提升空间。论文的策略和结论对于该类地区的洪灾风险评价以及联合配水优化调度将具有一定的科学价值和借鉴作用。关键词：洞庭湖论文复杂河网地区论文洪灾风险论文GIS论文网络浅析论文HydraN论文应急响应论文优化调度论文Damage论文Calculator论文ERDAS论文防洪决策论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。论文导读：点34-362.1.4探讨区域防洪近况36-382.2复杂河网地区蓄滞洪区洪灾风险区划探讨38-412.2.1蓄滞洪区概述38-402.2.2复杂河网中蓄滞洪区洪灾风险区划运用探讨40-412.3基于RS/GIS的冲柳地区洪水灾害风险区划探讨41-632.3.1冲柳地区洪水灾害脆弱性评价42-462.3.2冲柳地区洪水灾害风险浅析及区划原理46-482.3.3冲柳地区洪水
摘要5-7
Abstract7-12
插图索引12-14
附表索引14-15
第1章 绪论15-29

1.1 探讨背景15-19

1.2 复杂河网地区洪水灾害的特点19-21

1.2.1 复杂河网地区的特点19-20

1.2.2 复杂河网地区洪水灾害的特点20-21

1.3 复杂河网地区洪水风险管理及水资源综合调度运用综述21-25

1.3.1 洪水风险管理探讨近况21-24

1.3.2 水资源可持续利用及综合调度探讨近况24-25

1.4 论文的探讨依据、探讨内容、探讨思路和探讨目的25-26

1.4.1 探讨依据25-26

1.4.2 探讨内容26

1.4.3 探讨思路26

1.4.4 探讨目的26

1.5 论文的主要工作和组织结构26-29

第2章 复杂河网地区洪水风险区划探讨29-66

2.1 探讨区域概况29-38

2.

1.1 探讨区域地理社会特点30-34

2.

1.2 探讨区域洪灾历史特点34

2.

1.3 探讨区域水情特点34-36

2.

1.4 探讨区域防洪近况36-38

2.2 复杂河网地区蓄滞洪区洪灾风险区划探讨38-41

2.1 蓄滞洪区概述38-40

2.2 复杂河网中蓄滞洪区洪灾风险区划运用探讨40-41

2.3 基于RS/GIS的冲柳地区洪水灾害风险区划探讨41-63

2.3.1 冲柳地区洪水灾害脆弱性评价42-46

2.3.2 冲柳地区洪水灾害风险浅析及区划原理46-48

2.3.3 冲柳地区洪水灾害风险区划指标系统选择48-60

2.3.4 冲柳地区洪水灾害风险区划及结果浅析60-63

2.4 结论63-66

第3章 基于GIS的复杂河网平原地区网络浅析探讨66-89

3.1 河网概化66-76

3.

1.1 网络构建的要素及结构66-69

3.

1.2 复杂河网网络模型预处理69-76

3.2 复杂河网网络浅析76-82
3.

2.1 网络浅析的基本功能及原理76-78

3.

2.2 冲柳地区复杂河网网络浅析运用78-82

3.3 复杂河网突发性水污染事故应急处置模拟82-87

3.1 复杂河网突发性水污染事故应急处置原理及策略82-83

3.2 复杂河网突发性水污染事故应急处置实例模拟83-87

3.4 结论87-89

第4章 基于GIS和HydraN的复杂河网地区泵闸涵联合配水优化调度模型探讨89-122

4.1 探讨区域防洪调度近况及深思89-91

4.2 HydraN软件及其运用91-92

4.3 区域水文模拟92-104

4.

3.1 备选计算案例优选92-102

4.

3.2 模型参数的确定102-104

4.4 河网水动力模拟104-114

4.1 HydraN水动力模型论述基础及模拟单元104-108

4.2 河网概化及模型建立108-111

4.3 河网水动力模拟111-114

4.5 联合配水调度优化114-121

4.5.1 系统结构及二次开发界面114-115

4.5.2 程序调用基本流程及功能115-119

4.5.3 优化案例比选119-121

4.6 结论121-122

第5章 洪水灾害时空模拟支持下的复杂河网平原地区防洪调度决策探讨122-141

5.1 探讨区域洪水灾害历史情况及调度近况122-126

5.2 基于RS和GIS的洪水淹没空间灾害浅析126-129

5.3 基于Damage Calculator的区域洪水时间-灾害曲线浅析129-137
5.

3.1 Damage Calculator及在探讨区域的运用129-133

5.

3.2 探讨区域堤垸风险特点及分布133-137

5.4 洪灾风险时空模拟支持下的防洪调度决策探讨137-139
5.

4.1 时间-灾害曲线情景浅析137-138

5.

4.2 防洪调度决策探讨138-139

5.5 结论139-141
结论与展望141-146
参考文献146-159
附录A 攻读博士学位期间发表论文情况159-161
附录B 攻读博士学位期间参与的探讨课题161-162
附录C 攻读博士学位期间参与编著书籍162-163
致谢163-164