基于GIS和HydraN的复杂河网地区洪水风险管理及水资源联合调度应用研究
发布时间：2021-10-11 09:11
本文以复杂河网平原地区作为研究区域和对象,选取西洞庭湖典型区域——常德冲柳复杂河网地区进行研究。复杂河网地区因其特殊的地理气候特征和复杂的江湖河网形态而易受洪水威胁和损失,研究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意义。本文综述了国内外学者在该领域取得的成就和进展,分析了目前方法和模型的瓶颈所在,并在此基础上引入国内外多个模型进行多方位的研究和分析。本文的研究工作和研究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。研究发现利用该法取得了比传统分析方法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关系的不确定性,考虑到复杂河网地区河网要素的地理特征及空间拓扑特性,本文引入基于地理信...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 复杂河网地区洪水灾害的特点
1.2.1 复杂河网地区的特点
1.2.2 复杂河网地区洪水灾害的特点
1.3 复杂河网地区洪水风险管理及水资源综合调度应用综述
1.3.1 洪水风险管理研究现状
1.3.2 水资源可持续利用及综合调度研究现状
1.4 论文的研究依据、研究内容、研究思路和研究目的
1.4.1 研究依据
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究思路
1.4.4 研究目的
1.5 论文的主要工作和组织结构
第2章 复杂河网地区洪水风险区划研究
2.1 研究区域概况
2.1.1 研究区域地理社会特征
2.1.2 研究区域洪灾历史特征
2.1.3 研究区域水情特征
2.1.4 研究区域防洪现状
2.2 复杂河网地区蓄滞洪区洪灾风险区划研究
2.2.1 蓄滞洪区概述
2.2.2 复杂河网中蓄滞洪区洪灾风险区划应用研究
2.3 基于RS/GIS的冲柳地区洪水灾害风险区划研究
2.3.1 冲柳地区洪水灾害脆弱性评价
2.3.2 冲柳地区洪水灾害风险分析及区划原理
2.3.3 冲柳地区洪水灾害风险区划指标体系选择
2.3.4 冲柳地区洪水灾害风险区划及结果分析
2.4 结论
第3章 基于GIS的复杂河网平原地区网络分析研究
3.1 河网概化
3.1.1 网络构建的要素及结构
3.1.2 复杂河网网络模型预处理
3.2 复杂河网网络分析
3.2.1 网络分析的基本功能及原理
3.2.2 冲柳地区复杂河网网络分析应用
3.3 复杂河网突发性水污染事故应急处置模拟
3.3.1 复杂河网突发性水污染事故应急处置原理及方法
3.3.2 复杂河网突发性水污染事故应急处置实例模拟
3.4 结论
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研究
4.1 研究区域防洪调度现状及思考
4.2 HydraN软件及其应用
4.3 区域水文模拟
4.3.1 备选计算方案优选
4.3.2 模型参数的确定
4.4 河网水动力模拟
4.4.1 HydraN水动力模型理论基础及模拟单元
4.4.2 河网概化及模型建立
4.4.3 河网水动力模拟
4.5 联合配水调度优化
4.5.1 系统结构及二次开发界面
4.5.2 程序调用基本流程及功能
4.5.3 优化方案比选
4.6 结论
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研究
5.1 研究区域洪水灾害历史情况及调度现状
5.2 基于RS和GIS的洪水淹没空间灾害分析
5.3 基于Damage Calculator的区域洪水时间-灾害曲线分析
5.3.1 Damage Calculator及在研究区域的应用
5.3.2 研究区域堤垸风险特征及分布
5.4 洪灾风险时空模拟支持下的防洪调度决策研究
5.4.1 时间-灾害曲线情景分析
5.4.2 防洪调度决策研究
5.5 结论
结论与展望
参考文献
附录A 攻读博士学位期间发表论文情况
附录B 攻读博士学位期间参与的研究课题
附录C 攻读博士学位期间参与编著书籍
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂河网平原地区的防洪调度决策——基于洪水灾害时空模拟的西洞庭湖冲柳地区案例研究[J]. 石林,曾光明,刘卡波,蔡青,李晓东,梁婕. 自然灾害学报. 2010(02)
[2]Risk assessment and validation of flood disaster based on fuzzy mathematics[J]. Weiguo Jiang a,b,Lei Denga,b,Luyao Chenc,Jianjun Wu a,b,Jing Lia,b a Key Laboratory of Environment Change and Natural Disaster,MOE,Beijing Normal University,Beijing 100875,China b Academy of Disaster Reduction and Emergency Management,MOCA&MOE,Beijing Normal University,Beijing 100875,China c Department of Geography,Texas A&M University,College Station,TX 77843-3147,USA. Progress in Natural Science. 2009(10)
[3]水资源可持续利用初探[J]. 魏景忠,贾志国. 水利规划与设计. 2009(05)
[4]试述我国水资源可持续利用的对策措施[J]. 闻艳秋. 黑龙江科技信息. 2009(23)
[5]基于HydraN和GIS网络技术的复杂河网洪灾分析[J]. 石林,谢更新,曾光明,张硕辅,韦安磊,梁婕,李晓东. 人民长江. 2009(14)
[6]基于GIS的复杂河网区域洪水灾害风险评价[J]. 石林,曾光明,张硕辅,梁婕,李晓东,韦安磊. 湖南大学学报(自然科学版). 2009(07)
[7]洞庭湖区农户洪涝灾害脆弱性评价[J]. 帅红,刘春平,王慧彦. 自然灾害学报. 2009(03)
[8]基于多目标差分进化算法的水库多目标防洪调度研究[J]. 覃晖,周建中,王光谦,张勇传. 水利学报. 2009(05)
[9]蓄滞洪区洪灾损失的评估方法及其应用[J]. 余萍,冯平,周潮洪. 中国农村水利水电. 2009(04)
[10]洪水灾害卫星遥感监测与评估研究综述[J]. 李香颜,陈怀亮,李有. 中国农业气象. 2009(01)
博士论文
[1]洪水资源管理研究[D]. 杜国志.大连理工大学 2006
[2]基于遥感与地理信息系统的洪灾风险区划研究[D]. 白景昌.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2004
[3]基于GIS的洪灾风险管理系统[D]. 李娜.中国水利水电科学研究院 2002
本文编号：3430218
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
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第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 复杂河网地区洪水灾害的特点
1.2.1 复杂河网地区的特点
1.2.2 复杂河网地区洪水灾害的特点
1.3 复杂河网地区洪水风险管理及水资源综合调度应用综述
1.3.1 洪水风险管理研究现状
1.3.2 水资源可持续利用及综合调度研究现状
1.4 论文的研究依据、研究内容、研究思路和研究目的
1.4.1 研究依据
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究思路
1.4.4 研究目的
1.5 论文的主要工作和组织结构
第2章 复杂河网地区洪水风险区划研究
2.1 研究区域概况
2.1.1 研究区域地理社会特征
2.1.2 研究区域洪灾历史特征
2.1.3 研究区域水情特征
2.1.4 研究区域防洪现状
2.2 复杂河网地区蓄滞洪区洪灾风险区划研究
2.2.1 蓄滞洪区概述
2.2.2 复杂河网中蓄滞洪区洪灾风险区划应用研究
2.3 基于RS/GIS的冲柳地区洪水灾害风险区划研究
2.3.1 冲柳地区洪水灾害脆弱性评价
2.3.2 冲柳地区洪水灾害风险分析及区划原理
2.3.3 冲柳地区洪水灾害风险区划指标体系选择
2.3.4 冲柳地区洪水灾害风险区划及结果分析
2.4 结论
第3章 基于GIS的复杂河网平原地区网络分析研究
3.1 河网概化
3.1.1 网络构建的要素及结构
3.1.2 复杂河网网络模型预处理
3.2 复杂河网网络分析
3.2.1 网络分析的基本功能及原理
3.2.2 冲柳地区复杂河网网络分析应用
3.3 复杂河网突发性水污染事故应急处置模拟
3.3.1 复杂河网突发性水污染事故应急处置原理及方法
3.3.2 复杂河网突发性水污染事故应急处置实例模拟
3.4 结论
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研究
4.1 研究区域防洪调度现状及思考
4.2 HydraN软件及其应用
4.3 区域水文模拟
4.3.1 备选计算方案优选
4.3.2 模型参数的确定
4.4 河网水动力模拟
4.4.1 HydraN水动力模型理论基础及模拟单元
4.4.2 河网概化及模型建立
4.4.3 河网水动力模拟
4.5 联合配水调度优化
4.5.1 系统结构及二次开发界面
4.5.2 程序调用基本流程及功能
4.5.3 优化方案比选
4.6 结论
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研究
5.1 研究区域洪水灾害历史情况及调度现状
5.2 基于RS和GIS的洪水淹没空间灾害分析
5.3 基于Damage Calculator的区域洪水时间-灾害曲线分析
5.3.1 Damage Calculator及在研究区域的应用
5.3.2 研究区域堤垸风险特征及分布
5.4 洪灾风险时空模拟支持下的防洪调度决策研究
5.4.1 时间-灾害曲线情景分析
5.4.2 防洪调度决策研究
5.5 结论
结论与展望
参考文献
附录A 攻读博士学位期间发表论文情况
附录B 攻读博士学位期间参与的研究课题
附录C 攻读博士学位期间参与编著书籍
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂河网平原地区的防洪调度决策——基于洪水灾害时空模拟的西洞庭湖冲柳地区案例研究[J]. 石林,曾光明,刘卡波,蔡青,李晓东,梁婕. 自然灾害学报. 2010(02)
[2]Risk assessment and validation of flood disaster based on fuzzy mathematics[J]. Weiguo Jiang a,b,Lei Denga,b,Luyao Chenc,Jianjun Wu a,b,Jing Lia,b a Key Laboratory of Environment Change and Natural Disaster,MOE,Beijing Normal University,Beijing 100875,China b Academy of Disaster Reduction and Emergency Management,MOCA&MOE,Beijing Normal University,Beijing 100875,China c Department of Geography,Texas A&M University,College Station,TX 77843-3147,USA. Progress in Natural Science. 2009(10)
[3]水资源可持续利用初探[J]. 魏景忠,贾志国. 水利规划与设计. 2009(05)
[4]试述我国水资源可持续利用的对策措施[J]. 闻艳秋. 黑龙江科技信息. 2009(23)
[5]基于HydraN和GIS网络技术的复杂河网洪灾分析[J]. 石林,谢更新,曾光明,张硕辅,韦安磊,梁婕,李晓东. 人民长江. 2009(14)
[6]基于GIS的复杂河网区域洪水灾害风险评价[J]. 石林,曾光明,张硕辅,梁婕,李晓东,韦安磊. 湖南大学学报(自然科学版). 2009(07)
[7]洞庭湖区农户洪涝灾害脆弱性评价[J]. 帅红,刘春平,王慧彦. 自然灾害学报. 2009(03)
[8]基于多目标差分进化算法的水库多目标防洪调度研究[J]. 覃晖,周建中,王光谦,张勇传. 水利学报. 2009(05)
[9]蓄滞洪区洪灾损失的评估方法及其应用[J]. 余萍,冯平,周潮洪. 中国农村水利水电. 2009(04)
[10]洪水灾害卫星遥感监测与评估研究综述[J]. 李香颜,陈怀亮,李有. 中国农业气象. 2009(01)
博士论文
[1]洪水资源管理研究[D]. 杜国志.大连理工大学 2006
[2]基于遥感与地理信息系统的洪灾风险区划研究[D]. 白景昌.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2004
[3]基于GIS的洪灾风险管理系统[D]. 李娜.中国水利水电科学研究院 2002
本文编号：3430218
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zylw/3430218.html
