Urban fluvial flood modelling using a two‐dimensional diffusion‐wave treatment,part 1: mesh resolution effects     

D. Yu  S. N. Lane 《水文研究》2006,20(7):1541-1565

High‐resolution data obtained from airborne remote sensing is increasing opportunities for representation of small‐scale structural elements (e.g. walls, buildings) in complex floodplain systems using two‐dimensional (2D) models of flood inundation. At the same time, 2D inundation models have been developed and shown to provide good predictions of flood inundation extent, with respect to both full solution of the depth‐averaged Navier–Stokes equations and simplified diffusion‐wave models. However, these models have yet to be applied extensively to urban areas. This paper applies a 2D raster‐based diffusion‐wave model to determine patterns of fluvial flood inundation in urban areas using high‐resolution topographic data and explores the effects of spatial resolution upon estimated inundation extent and flow routing process. Model response shows that even relatively small changes in model resolution have considerable effects on the predicted inundation extent and the timing of flood inundation. Timing sensitivity would be expected, given the relatively poor representation of inertial processes in a diffusion‐wave model. Sensitivity to inundation extent is more surprising, but is associated with: (1) the smoothing effect of mesh coarsening upon input topographical data; (2) poorer representation of both cell blockage and surface routing processes as the mesh is coarsened, where the flow routing is especially complex; and (3) the effects of (1) and (2) upon water levels and velocities, which in turn determine which parts of the floodplain the flow can actually travel to. It is shown that the combined effects of wetting and roughness parameters can compensate in part for a coarser mesh resolution. However, the coarser the resolution, the poorer the ability to control the inundation process, as these parameters not only affect the speed, but also the direction of wetting. Thus, high‐resolution data will need to be coupled to a more sophisticated representation of the inundation process in order to obtain effective predictions of flood inundation extent. This is explored in a companion paper. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

2015年广东开汛前后旱涝急转特征及成因分析     

于玲玲  麦健华  纪忠萍  张东 《热带气象学报》2021,(44):611-622

利用1961—2015年广东86站3—5月逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料及NOAA的Hysplit后向轨迹模式资料和海温资料,分析了2015年广东开汛前后旱涝异常特征,旱涝急转前后的大气环流和水汽条件转变及成因。(1) 2015年5月第1候广东发生了严重的旱涝急转事件,旱涝急转前全省严重干旱,旱涝急转后广东大部地区降水异常偏多。(2) 旱涝急转前后,500 hPa中高纬度由“两槽两脊”转为“两脊一槽”和“两槽一脊”,副高持续加强,广东地区高层辐散和低层辐合加强,地面由冷空气控制广东转为冷暖空气在广东交汇;水汽输送通道由北部湾和长江中下游地区转为南海南部和中南半岛南部海面,广东低层水汽净流入增加。 (3) 黑潮区、北太平洋中部、Ni?o3、Ni?o4区及印度洋和南海的海温异常增暖造成了旱涝急转前后大气环流和水汽的转变。  相似文献   

沿海地区复合洪水危险性研究进展     

方佳毅  殷杰  石先武  方建  杜士强  刘敏 《气候变化研究进展》2021,17(3):317-328

沿海地区频繁遭受洪水灾害,往往并非单一灾种驱动,而是多种致灾因子相互影响的综合结果。文中梳理了沿海地区复合洪水的主要驱动机理,归纳了复合洪水危险性研究中统计模型和动力数值模型两类主要研究方法,并分别阐述了近年来主要进展。复合洪水是极端高潮位（包括天文潮位、风暴潮和海浪)、河流洪水和强降水过程的两两组合或者是三者同时发生。基于统计模型的复合洪水危险性研究主要致力于各致灾变量的关联性分析和联合概率建模,可较好理解大尺度上复合洪水的时空变化,以及和气候因素之间的关系,其研究难点和未来趋势是构建非一致假设下二维以上的复合洪水统计模型。基于水动力数值模型的复合洪水淹没模拟需要水文、海洋和水力等多个模型耦合以及大气气象要素（台风过程、风场、气压场）作为重要边界条件,建模过程较复杂,计算耗时长,对计算水平要求高,但可较好地刻画复合洪水的演变过程,并便于未来情景分析。未来需要重视沿海地区复合洪水致灾成害机理的研究。在气象海洋预报业务服务方面,建议加强沿海地区复合洪水监测与预警技术方法研究,对沿海地区复合洪水过程全方面多角度监测,进行动力框架改进、物理过程参数化优化和资料同化,提高模式网格分辨率,优化集合预报方案。最后,亟需探究未来气候变化及人类活动对复合洪水危险性的综合影响。  相似文献   

基于Asar与TM图像的洪水淹没范围提取   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑伟  刘闯  曹云刚  黄大鹏 《测绘科学》2007,32(5):180-181

在洪水灾害监测、灾情评估中,洪水淹没范围是最重要的信息之一。洪水灾害中获取的雷达图像能够提取水体的范围,但很难区分出原有水体和洪灾中淹没区范围。基于这个问题,本文提出利用目前功能最为强大的星载雷达系统Asar在灾中得到雷达图像和灾前或者灾后的TM图像复合,得到灾中与非洪灾时期水体的变化范围,即获得洪水淹没范围的方法。试验结果表明,利用这种方法可以快速、准确地提取洪水淹没范围。  相似文献   

基于SAR影像后向散射特性的中俄黑龙江流域洪水监测     

张文璇  王卷乐 《地球信息科学学报》2022,24(4):802-813

黑龙江（又称为阿穆尔河）是中国和俄罗斯之间的国际界河,近年来洪水事件频发,给流域内中俄两国带来巨大的人口伤亡和经济损失,加强该流域的洪水监测是两国面临的共同紧迫需求。传统的光学遥感影像受制于洪水期间多云多雨的天气状况,难以及时获得无云影像。本文充分利用全天候雷达数据的优势,提出了一种基于哨兵1号（Sentinel-1）合成孔径雷达数据监测大面积区域洪水的方法。通过Gamma分布和高斯分布拟合SAR影像后向散射系数的概率密度分布,迭代后验概率差值,自动获得全局阈值来分割初始的水体,基于辅助数据细化去除了初始水体中与水体相似的误分类型,并由形态学操作后处理提高了提取的洪水的均匀性。结果表明：① 与传统的分割算法相比,本文提出的方法基于SAR影像后向散射系数的分布规律进行概率密度函数分段拟合,将全局统计划分为局部关系,显著地改善了常规分割算法在水体和非水体像素量级相差过大而表现不佳的情况;② 研究获得了2017—2020年逐年的洪水分布,结果总体精度在87.78%~94.89%之间,Kappa系数在0.76~0.89之间;③ 特别是对于大面积半干旱地区,本文结合了后向散射特性、地形和其他辅助信息的关系,使得能够有效地保留水体并去除与水体后向散射系数相似的地物;④ 结果显示黑龙江（阿穆尔河）中下游沿岸城市哈巴罗夫斯克、阿穆尔斯克等地区为经常性泛洪区域,洪水面积整体呈增加趋势。研究表明,基于雷达数据对洪水空间范围进行时间序列监测,可以为中俄黑龙江流域洪水发展动态监测提供科学支撑。  相似文献   

水文与岸滩变化对滨岸带南荻-芦苇群落适宜生境的影响——以长江武汉河段为例     

熊海滨  孙昭华  陈立  杨绪海  周歆玥  李芷晴  周炜兴 《湖泊科学》2022,34(4):1250-1261

建立了考虑淹没频率和淹没水深等生境因子的水动力-生境适宜度数学模型,基于三峡水库蓄水前后的长序列水文观测数据和不同时期的河道地形资料,研究了近20年来武汉河段汉口边滩南荻(Miscanthus lutarioriparius)-芦苇(Phragmites australis)群落的适宜生境变化情况,量化了不同因素的影响.结果表明:所建立的生境数值模型能较好地模拟还原南荻-芦苇群落实际空间分布情况.与2001年前的情况相比,若维持地形不变,三峡水库蓄水后的径流过程调平、年内水位变幅减小将导致群落适宜分布带向河道方向转移,且面积减小33.24%;若保持水文条件不变,岸线利用引起的地形坡度坦化将导致群落扩张,其分布面积增加69.11%;由于后者影响占主导地位,在2种因素综合影响下,南荻-芦苇群落向低滩地蔓延的同时呈现了扩张的趋势,面积增加42.53%.进一步发现,若滩地地形变化或人工建筑位于淹没频率在5%~25%区间带内,则水文变化、地形变化2种因素会对南荻-芦苇群落生境产生迭加影响,这种迭加影响甚至会大于单因素影响之和.研究表明岸滩开发等人为干扰导致滨岸滩地改变时,可能会影响滩上植被生长条件,这值得有关部门进行岸线规划、利用和进行生态保护时重点关注.  相似文献   

Quantifying the failure probability of a canal levee     

K. Lendering  T. Schweckendiek  M. Kok 《Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards》2018,12(3):203-217

Polders in the Netherlands are protected from flooding by flood defence systems along main water bodies such as rivers, lakes or the sea. Inside polders, canal levees provide protection from smaller water bodies. Canal levees are mainly earthen levees along drainage canals that drain excess water from polders to the main water bodies. The water levels in these canals are regulated. During the last decades, probabilistic approaches have been developed to quantify the probability of failure of flood defences along the main water bodies. This paper proposes several extensions to this method to quantify the probability of failure of canal levees. These extensions include a method to account for (i) water-level regulation in canals, (ii) the effect of maintenance dredging on the geohydrological response of the canal levee and (iii) survival of loads in the past. The results of a case study demonstrate that the proposed approach is capable of quantifying the probability of failure of canal levees and is useful for exploring the relative benefit of risk mitigating measures for canal levees.  相似文献   

A decadal historical satellite data analysis for flood hazard evaluation: A case study of Bihar (North India)          下载免费PDF全文

Panchagnula Manjusree  Chandra Mohan Bhatt  Asiya Begum  Goru Srinivasa Rao  Veerubhotla Bhanumurthy 《Singapore journal of tropical geography》2015,36(3):308-323

Flood is one of the major recurrent natural disasters faced by the state of Bihar in north India. In the present study the authors assess the severity of flood hazard in Bihar, using 128 decadal historical satellite datasets acquired during different flood magnitudes during 1998 to 2010. The satellite‐based observations have been analysed in conjunction with the hydrological data, for assessing the frequency of inundation, severity of flood hazard and cropped land under flood hazard. This study assesses the spatial distribution of flooding and creation of systematic flood hazard database, which can be analysed from a spatial dimension in GIS. It is observed that about 24.56 lakh ha of the state's area and about 15.85 lakh ha of the cropped area are vulnerable to flood hazard. North Bihar is more vulnerable to flooding; 8 of the 10 areas identified as worst flood‐affected districts lie in this region.  相似文献   

2001-2012年新疆融雪型洪水时空分布特征   总被引：4，自引：3，他引：1  

阿不力米提江·阿布力克木  陈春艳  玉素甫·阿不都拉  巴哈古丽·瓦哈甫 《冰川冻土》2015,37(1):226-232

利用2001-2012年新疆区域内发生的融雪型洪水资料,分析研究了近12 a新疆融雪型洪水时空分布特征.结果表明:新疆融雪型洪水与前一年10月至当年3月新疆全站总累计降水量大小相关,降水量大的年份,对应的融雪型洪水发生次数也多;冬末至夏季融雪型洪水在北疆地区基本上是从西向东、从南向北的先后顺序出现,而在南疆地区的融雪洪水基本上是从西向东、从北向南先后顺序出现.新疆融雪型洪水主要集中出现在春夏季,其中,北疆地区在3月,南疆地区在7月发生较多;伊犁河谷、昌吉、阿勒泰、和田等地区及青河、乌鲁木齐、阿克陶、民丰等市县是新疆融雪型洪水的高发区.  相似文献   

四川省山洪地质灾害气象预警系统的设计与实现     

王增武  柳锦宝  刘志红  陈军 《测绘与空间地理信息》2013,(Z1):197-200

四川省是一个山区较多的省份,尤其是环绕四川盆地的山脉和川西高原,海拔高、坡度陡;并且四川省降雨不均匀,这些因素导致四川省是一个饱受山洪地质灾害侵害的省份。因此,为了对四川省山洪地质灾害的发生环境和影响因素进行量化分析,提高防灾减灾水平,降低人身财产损失,建立四川省山洪地质灾害气象预警系统是非常有必要的。本研究基于SuperMap GIS平台和Web技术建立山洪地质灾害气象预警系统,使用SuperMapGIS平台对山洪地质灾害等相关地理信息数据进行管理和分析,利用Web技术对山洪地质灾害信息进行发布,将GIS技术的空间分析能力与Web技术的易用性、高扩展性、交互性和广泛用户群体性相结合。本文首先对四川省的降雨量、地表地形、地质构造、土地利用等各种可能引发山洪地质灾害的因素进行了综合分析,然后建立了山洪地质灾害预警模型,最后在预警模型的基础上构建了四川省山洪地质灾害气象预警系统。在系统可视化的界面中,客户端可以通过选择日期作为输入参数传送到服务器端,服务器端通过模型分析得到所指定日期的山洪地质灾害危险等级信息,为地质灾害的预警与防治提供一定的参考。  相似文献