張倩玉，許有鵬，雷超桂，王躍峰，韓龍飛

(南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，南京 210023)

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東南沿海水庫下游地區(qū)基于動態(tài)模擬的洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估*

張倩玉，許有鵬**，雷超桂，王躍峰，韓龍飛

(南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，南京 210023)

我國東南沿海地區(qū)大多為一些中小流域，這些流域上游多建有水庫工程，下游則為人口稠密的平原區(qū)，流域調(diào)蓄能力小，匯流時(shí)間短. 同時(shí)，隨著近年來城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，洪澇風(fēng)險(xiǎn)不斷加大. 因此，迫切需要開展水庫下游不同暴雨重現(xiàn)期下的洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估研究，以便為防洪決策提供技術(shù)支撐. 為此，本文利用遙感、GIS、水文水動力學(xué)模型等相關(guān)技術(shù)方法，建立洪澇動態(tài)模擬模型來評估洪澇危險(xiǎn)性；采用層次分析法和因子疊加法，從洪澇危險(xiǎn)性和洪澇易損性兩方面開展洪澇風(fēng)險(xiǎn)綜合評估分析. 研究表明，通過多學(xué)科與多技術(shù)手段相結(jié)合方法，來模擬預(yù)測不同暴雨重現(xiàn)期洪水動態(tài)淹沒過程，再結(jié)合相關(guān)社會經(jīng)濟(jì)屬性，可以有效地評估研究區(qū)洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，從而為水庫調(diào)度及流域防洪減災(zāi)提供有力支撐.

水庫下游;洪澇;動態(tài)模擬;風(fēng)險(xiǎn)評估；鄞東南平原

我國東南沿海地區(qū)多為集水面積較小的中小流域，易受臺風(fēng)影響而引發(fā)極端降雨事件，導(dǎo)致洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生. 同時(shí)，該地區(qū)上游多由一些水庫工程控制，中下游平原區(qū)地勢平緩，行洪速度緩慢，且易受潮位頂托，排水困難，洪澇交織[1]. 近年來，該區(qū)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，人口、經(jīng)濟(jì)在空間上高度集聚，增加了生命財(cái)產(chǎn)遭受損害的風(fēng)險(xiǎn). 因此，迫切需要開展基于動態(tài)模擬的洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估研究，以便為防洪減災(zāi)制定合理的對策措施.

目前洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估主要是由洪澇危險(xiǎn)性評估和洪澇易損性評估兩部分組成[2-4]. 最新發(fā)展的洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估方法是指標(biāo)體系綜合評價(jià)法[5-6]，利用GIS的空間信息處理功能，建立洪澇危險(xiǎn)性與洪澇易損性評估的各指標(biāo)因子的柵格數(shù)據(jù)圖層，根據(jù)權(quán)重對各柵格圖層疊加計(jì)算得到洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果[2-4,6-11]. 但運(yùn)用這種方法進(jìn)行洪澇危險(xiǎn)性評估時(shí)，由于各指標(biāo)因子大多是進(jìn)行宏觀處理，例如對歷史暴雨洪水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，選取特征雨量如年最大日雨量、汛期雨量等作為降雨指標(biāo)[6-7]，該洪澇危險(xiǎn)性評估結(jié)果較為粗略，不能很好地反映實(shí)際的洪澇淹沒情況，借助水文水動力學(xué)模型可以解決上述問題，實(shí)現(xiàn)洪澇危險(xiǎn)性的動態(tài)模擬.

為此，本文擬通過水文水動力模型的動態(tài)模擬來評估洪澇危險(xiǎn)性，并結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)易損性指標(biāo)預(yù)測不同暴雨重現(xiàn)期的洪澇風(fēng)險(xiǎn). 本研究將以東南沿海地區(qū)水庫下游的鄞東南平原為例，借助遙感和GIS等技術(shù)，構(gòu)建水文水動力耦合模型進(jìn)行洪澇動態(tài)模擬，以探究不同暴雨重現(xiàn)期下的洪澇運(yùn)動規(guī)律，實(shí)現(xiàn)洪澇危險(xiǎn)性評估. 基于GIS的柵格疊加計(jì)算功能與層次分析法(AHP)，將洪澇危險(xiǎn)性評估結(jié)果與社會、經(jīng)濟(jì)等易損性指標(biāo)因子相結(jié)合，從自然特征和社會經(jīng)濟(jì)屬性兩方面進(jìn)行洪澇風(fēng)險(xiǎn)綜合評估，為水庫下游地區(qū)防洪減災(zāi)對策提供技術(shù)支撐.

圖1 研究區(qū)概況圖Fig.1 The sketch map of study area

1 研究區(qū)概況

鄞東南平原(29°39′～29°59′N,121°26′～121°46′E)位于我國東南沿海的浙江省寧波市，其總面積約410 km2. 近年來，該地區(qū)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，城鎮(zhèn)面積占總面積比例在1990-2010年期間增長了20.9%(圖1). 區(qū)內(nèi)地勢平坦、水系眾多，河網(wǎng)密布，主要由前塘河、中塘河、后塘河等河流共同構(gòu)成其骨干河網(wǎng)，內(nèi)河通過外江與東海相通，容易受到潮汐影響，是典型的感潮平原水網(wǎng)區(qū)，研究區(qū)位于橫溪水庫、三溪浦水庫和東錢湖下游，其總庫容分別為3.9×107、3.31×107和4.43×107m3，發(fā)揮著防洪、灌溉、供水等功能，并實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度[12]. 研究區(qū)易受“梅暴”和“臺暴”的影響，尤其是臺風(fēng)引起的暴雨具有強(qiáng)度大、雨量大的特點(diǎn). 在暴雨洪澇期間，洪澇水主要通過奉化江、甬江沿岸水閘排出，一旦遇到天文高潮，外江潮位升高，沿江兩岸及內(nèi)河排澇受阻，將加劇洪澇災(zāi)害. 2013年“菲特”臺風(fēng)使寧波余姚等地區(qū)遭受巨大損失.

2 研究方法及技術(shù)路線

從洪澇危險(xiǎn)性和易損性兩方面開展洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估研究. 在洪澇危險(xiǎn)性評估方面，通過水文分析計(jì)算對不同重現(xiàn)期(5、10、20、50和100 a)暴雨洪水進(jìn)行預(yù)測，并構(gòu)建基于MIKE模型的一、二維水文水動力耦合模型，模擬不同暴雨重現(xiàn)期下洪澇動態(tài)淹沒過程，探尋研究區(qū)的洪澇運(yùn)動規(guī)律. 本文擬用淹沒水深來表征洪澇發(fā)生的強(qiáng)度[4]，并將其作為洪澇危險(xiǎn)性評估指標(biāo)[4,13]. 洪澇易損性指標(biāo)選取人口密度和地均GDP，結(jié)合淹沒水深構(gòu)建洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估模型. 在構(gòu)建洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估模型時(shí)，首先利用Arc GIS建立淹沒水深、人口密度和地均GDP指標(biāo)的柵格數(shù)據(jù)圖層，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以消除不同量綱影響，然后采用層次分析法分別賦以權(quán)重，根據(jù)權(quán)重對各指標(biāo)因子圖層進(jìn)行柵格疊加，得到不同重現(xiàn)期洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布圖.

3 洪澇動態(tài)模擬模型及風(fēng)險(xiǎn)評估模型構(gòu)建

研究區(qū)上游的橫溪水庫、三溪浦水庫和東錢湖控制研究區(qū)上游約95%的集水面積，屬于典型的水庫控制下平原水網(wǎng)區(qū). 因此，在進(jìn)行洪澇淹沒模擬研究時(shí)，其重點(diǎn)是水庫設(shè)計(jì)洪水計(jì)算以及水庫下游平原區(qū)洪澇淹沒模擬計(jì)算.

3.1 不同重現(xiàn)期水庫洪水分析

根據(jù)研究區(qū)資料情況，采用不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水的方法. 首先，基于各水庫集水區(qū)內(nèi)主要雨量站點(diǎn)長序列暴雨資料，通過加權(quán)平均法求得各流域不同地區(qū)的各歷時(shí)平均面雨量，暴雨歷時(shí)選取1、6、24和72 h，然后通過頻率計(jì)算求得各歷時(shí)不同重現(xiàn)期(5、10、20、50和100 a)的設(shè)計(jì)暴雨. 最后，對不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)暴雨按照該地區(qū)典型的暴雨過程進(jìn)行時(shí)空分配，求得不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)暴雨過程[14-15]. 在計(jì)算設(shè)計(jì)洪水時(shí)，首先通過新安江三水源模型進(jìn)行水庫上游流域產(chǎn)匯流計(jì)算，得到入庫流量，再根據(jù)水庫調(diào)度規(guī)則進(jìn)行調(diào)洪演算，求出設(shè)計(jì)洪水過程. 在確定新安江模型參數(shù)時(shí)，具有明確物理意義的參數(shù)是從遙感影像圖上獲取下墊面特性進(jìn)行推求而確定，其他參數(shù)主要參照本區(qū)及鄰近地暴雨洪水過程資料率定求得[7].

3.2 水庫下游洪澇動態(tài)模擬模型構(gòu)建

洪澇動態(tài)模擬模型構(gòu)建是基于遙感和GIS空間分析，運(yùn)用MIKE一、二維水文水動力耦合模型來動態(tài)模擬不同暴雨重現(xiàn)期洪水的淹沒過程，模型中所輸入的降雨、水位數(shù)據(jù)來源于水雨情信息系統(tǒng). 洪澇動態(tài)模擬模型的構(gòu)建主要有以下幾個(gè)部分：(1)采用MIKE 11模型中的降雨徑流模型NAM計(jì)算水庫下游的平原區(qū)產(chǎn)流. 由于研究區(qū)是典型的平原河網(wǎng)區(qū)，無法劃分明確的集水范圍，因此，基于實(shí)際河網(wǎng)概化后的骨干河道并結(jié)合地形、土地利用類型等因素將研究區(qū)劃分為多個(gè)產(chǎn)流小區(qū)，根據(jù)就近匯流和按河長比例權(quán)重分配的原則將計(jì)算所得的各產(chǎn)流小區(qū)的產(chǎn)流量以旁側(cè)入流的形式分配到MIKE 11河網(wǎng)文件中的相應(yīng)河段；(2)采用MIKE 11模型模擬河網(wǎng)水位、流量過程. 基于概化后的骨干河道，建立相應(yīng)的河網(wǎng)文件與河道斷面文件. 模型的入流除平原區(qū)及少量區(qū)間產(chǎn)流外，還包括研究區(qū)上游水庫(橫溪水庫、三溪浦水庫和東錢湖)的出庫流量. 考慮到洪澇期間潮位對內(nèi)河水位的頂托作用，下游選用研究區(qū)常用的最大可能的潮位過程，即“桑美”臺風(fēng)的潮位過程線作為下邊界條件；(3)運(yùn)用MIKE 21模型模擬洪水的淹沒過程. 考慮到在快速城鎮(zhèn)化過程中下墊面變化會導(dǎo)致洪澇過程變化，而通過設(shè)定不同糙率值可以反映土地利用情況，因此，本研究利用遙感影像進(jìn)行下墊面信息識別，并參考鄰近地區(qū)研究資料先設(shè)定初始地面糙率參數(shù)，然后在模型率定時(shí)根據(jù)實(shí)際水位過程和水位特征值進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；(4)利用MIKE FLOOD模型采用側(cè)向連接的方式使一維模型(MIKE 11)和二維模型(MIKE 21)耦合，實(shí)現(xiàn)在水位高于堤岸時(shí)洪水從河道向洪水泛濫區(qū)漫流的模擬.

采用2012年8月1-12日鄞東南平原遭遇的“蘇拉”、“海葵”雙臺風(fēng)期間降雨水位及潮位資料對模型進(jìn)行參數(shù)率定，“蘇拉”臺風(fēng)期間河道水位增加，但平原區(qū)未受淹，而“?？迸_風(fēng)期間洪水在平原區(qū)漫流，因此利用“蘇拉”臺風(fēng)降雨水位資料對NAM及MIKE 11模型進(jìn)行率定，利用“?？迸_風(fēng)降雨水位數(shù)據(jù)對MIKE 21模型進(jìn)行率定. 將分別位于鄞東與鄞南地區(qū)的代表水位站五鄉(xiāng)站和姜山站對這兩場臺風(fēng)的模擬水位和實(shí)測水位過程線進(jìn)行對比，除了五鄉(xiāng)站的“蘇拉”臺風(fēng)模擬水位過程線的確定性系數(shù)為0.85，其余均達(dá)0.90以上，平均水位誤差均小于10%，模擬結(jié)果較為可靠.

3.3 洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估模型構(gòu)建

選用淹沒水深作為洪澇危險(xiǎn)性指標(biāo)、人口密度(人/km2)和地均GDP(萬元/km2)作為洪澇易損性指標(biāo)構(gòu)建洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估模型，從自然特征和社會經(jīng)濟(jì)屬性的角度綜合考慮洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的影響因素，計(jì)算不同重現(xiàn)期暴雨的研究區(qū)洪澇風(fēng)險(xiǎn)分布情況及不同區(qū)域洪澇風(fēng)險(xiǎn)值的大小. 利用ArcGIS建立淹沒水深、人口密度、地均GDP等指標(biāo)的柵格圖層，其中淹沒水深為洪澇動態(tài)模擬模型計(jì)算的洪水歷時(shí)最大淹沒深度，每個(gè)柵格單元都有各自的淹沒水深值；人口密度和地均GDP均以鎮(zhèn)區(qū)、街道為單位對柵格圖層進(jìn)行賦值，數(shù)據(jù)來源于相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒[16-17]. 對各指標(biāo)的柵格圖層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，各柵格單元取值范圍為0～1. 參考該地區(qū)相關(guān)研究資料[3,7]，采用層次分析法確定淹沒水深、人口密度和地均GDP三項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重. 最后根據(jù)權(quán)重進(jìn)行柵格圖層的疊加計(jì)算，得到不同暴雨重現(xiàn)期情形下的洪澇風(fēng)險(xiǎn)分布圖.

4 模擬結(jié)果討論

4.1 水庫設(shè)計(jì)洪水分析與計(jì)算

首先，根據(jù)水庫上游長序列暴雨資料，通過頻率計(jì)算分析求得各水庫不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)暴雨及其過程. 然后，采用新安江三水源模型分別對橫溪水庫、三溪浦水庫、東錢湖進(jìn)行洪水分析與計(jì)算，最后經(jīng)過水庫調(diào)洪演算計(jì)算出水庫出流過程，并將其作為洪澇動態(tài)模擬模型的入流邊界條件. 水庫設(shè)計(jì)洪水計(jì)算結(jié)果如表1所示.

表1 水庫設(shè)計(jì)洪水計(jì)算結(jié)果

圖2 研究區(qū)不同重現(xiàn)期洪水淹沒范圍Fig.2 Inundation areas of different frequencies of storm

表2 不同暴雨重現(xiàn)期洪水淹沒面積及占全區(qū)比例

4.2 不同重現(xiàn)期淹沒范圍情況

應(yīng)用MIKE一、二維水文水動力耦合模型對鄞東南平原區(qū)不同重現(xiàn)期暴雨(5、10、20、50和100 a)進(jìn)行淹沒模擬，提取各淹沒歷時(shí)水深文件，在Arc GIS進(jìn)行柵格疊加后，利用ENVI軟件提取最大水深作為最終的淹沒深度，淹沒結(jié)果如圖2所示. 從淹沒范圍空間分布上看，淹沒區(qū)主要位于研究區(qū)中部地勢低洼的東吳鎮(zhèn)、五鄉(xiāng)鎮(zhèn)、云龍鎮(zhèn)和姜山鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，在遭遇5 a一遇洪水時(shí)，這些地區(qū)受淹范圍很大，而中心城區(qū)、鐘公廟街道和小港街道等地區(qū)淹沒面積較小. 這主要是因?yàn)?，一方面，鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)地面高程普遍較低；另一方面，這些地區(qū)水系發(fā)達(dá)，且河道兩邊堤岸較低，在洪水期間河道中的水流容易向平原區(qū)漫流. 尤其是東吳鎮(zhèn)與橫溪鎮(zhèn)，地處水庫下游，受水庫泄流影響，洪澇期間淹沒較為嚴(yán)重. 而中心城區(qū)高程普遍加高，并且防洪排澇工程措施比鄉(xiāng)鎮(zhèn)更為完善. 因此，與鄉(xiāng)鎮(zhèn)相比，受洪災(zāi)影響較小.

由不同暴雨重現(xiàn)期下洪水淹沒面積及淹沒面積占全區(qū)比例可以看出(表2)，當(dāng)暴雨重現(xiàn)期為5 a一遇時(shí)，五鄉(xiāng)鎮(zhèn)、東吳鎮(zhèn)和云龍鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)已經(jīng)受到淹沒；當(dāng)暴雨重現(xiàn)期達(dá)100 a一遇時(shí)，淹沒面積達(dá)到全區(qū)的46.47%. 因此，總的來說，鄞東南平原受洪澇災(zāi)害嚴(yán)重影響，尤其是對于洪水淹沒嚴(yán)重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)，一方面要做好防汛工程的建設(shè)，另一方面在災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠做好合理的搶險(xiǎn)救災(zāi)方案，盡量減少災(zāi)害損失.

4.3 洪澇風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)評估分析

圖3 研究區(qū)50 a一遇洪水淹沒24 h動態(tài)圖Fig.3 24-hour dynamic inundation during the flood with 50-year return period

為滿足水庫調(diào)度中應(yīng)對不同風(fēng)險(xiǎn)等級洪水變化特性的需要，同時(shí)也為能夠提前做好人員和財(cái)產(chǎn)物資轉(zhuǎn)移方案提供技術(shù)支持，需要分析洪水動態(tài)過程及其風(fēng)險(xiǎn)變化，以便從全局掌握區(qū)域內(nèi)洪水運(yùn)動的變化規(guī)律. 在2013年“?？迸_風(fēng)期間，該地區(qū)遭遇接近50 a一遇洪水，其實(shí)際洪水淹沒情況與本次水文分析成果及模型模擬結(jié)果基本一致. 因此，以50 a一遇洪水為例，從發(fā)生淹沒時(shí)開始計(jì)算，24 h具體淹沒情況表明，開始時(shí)，主干河道的水流向堤岸兩邊漫流，接著向四周擴(kuò)散. 最先出現(xiàn)淹沒的地方為地勢低洼的東吳鎮(zhèn)、五鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鐘公廟街道和云龍鎮(zhèn)，這些區(qū)域局部地區(qū)的高程較低，其中東吳鎮(zhèn)受三溪浦水庫泄流影響，淹沒最為嚴(yán)重. 隨著時(shí)間的推移，洪水淹沒深度與范圍均呈增加的態(tài)勢，淹沒12 h之后，淹沒面積增加的速度減慢，而淹沒水深不斷增加. 第24 h淹沒深度為0～1.5 m，其中三溪浦水庫下游的東吳鎮(zhèn)局部地區(qū)淹沒水深超過1 m. 從整體上看，整個(gè)洪水淹沒過程是從最先開始淹沒的東吳鎮(zhèn)、五鄉(xiāng)鎮(zhèn)、邱隘鎮(zhèn)和云龍鎮(zhèn)分別向四周擴(kuò)散. 洪水淹沒空間分布較為集中，主要分布在兩個(gè)片區(qū)，其中一個(gè)片區(qū)由東吳鎮(zhèn)、五鄉(xiāng)鎮(zhèn)和邱隘鎮(zhèn)組成，呈條帶狀，另一個(gè)片區(qū)在研究區(qū)的南部. 從淹沒深度上看，研究區(qū)內(nèi)有28.31 km2的區(qū)域淹沒深度達(dá)0.5～1.0 m；3.95 km2的區(qū)域淹沒深度大于1 m，主要分布在東吳鎮(zhèn)(圖3).

通過上述洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估模型進(jìn)行不同等級洪澇風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算，得到該地區(qū)的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布(圖4)，洪水風(fēng)險(xiǎn)值的取值范圍為0～1，洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越大，其數(shù)值越高. 東吳鎮(zhèn)、五鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中部地區(qū)、邱隘鎮(zhèn)的南部地區(qū)、鐘公廟街道與姜山鎮(zhèn)的交界處以及云龍鎮(zhèn)是受洪澇淹沒影響顯著的區(qū)域. 疊加上社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)后，其洪澇風(fēng)險(xiǎn)值大于0.4，其中三溪浦水庫下游的東吳鎮(zhèn)洪澇風(fēng)險(xiǎn)值高于0.5. 中心城區(qū)在遭遇50 a一遇洪水的情形下淹沒范圍較小，僅靠近邱隘鎮(zhèn)的地方有部分淹沒，但其洪澇風(fēng)險(xiǎn)值大于0.35(圖4)，仍然比某些地區(qū)高，這主要是因?yàn)橹行某菂^(qū)作為人口、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)最密集的地區(qū)，一旦受到洪澇干擾，其損失比其他地區(qū)大得多，因此其洪澇災(zāi)害易損值大，洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)值是由災(zāi)害易損性主導(dǎo)的.

5 結(jié)語

通過水文分析與計(jì)算進(jìn)行不同重現(xiàn)期暴雨洪水預(yù)測，基于遙感與GIS技術(shù)構(gòu)建水文水動力耦合模型，預(yù)測不同暴雨重現(xiàn)期下研究區(qū)洪澇淹沒情況，實(shí)現(xiàn)該地區(qū)暴雨洪澇過程動態(tài)模擬，并結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估.

與以往的洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估相比，本文通過洪澇動態(tài)模擬實(shí)現(xiàn)對洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性的動態(tài)評估分析，并將其作為洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估的重要組成部分，以便于掌握洪水風(fēng)險(xiǎn)空間分布特征及其動態(tài)變化，也有利于洪水風(fēng)險(xiǎn)圖動態(tài)更新. 洪澇動態(tài)模擬為洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估提供有力支撐，進(jìn)行不同工況與不同暴雨重現(xiàn)期情形下的洪澇動態(tài)模擬，可全面了解不同情況下洪澇淹沒具體過程與結(jié)果，以便提前準(zhǔn)備好救災(zāi)搶險(xiǎn)方案，同時(shí)通過水庫水情信息綜合模擬與風(fēng)險(xiǎn)分析，可動態(tài)評估洪水風(fēng)險(xiǎn)狀況及淹沒情況，從而為水庫下游防洪減災(zāi)以及水庫調(diào)度的決策制定提供支持.

[1]Xu Youpeng, Ge Xiaoping, Zhang Lifengetal. Research of flood-inundated simulation on flood plain in coastal medium and small basins of Southeast of China.GeographicalResearch, 2005, 24(1): 38-45(in Chinese with English abstract). [許有鵬, 葛小平, 張立峰等. 東南沿海中小流域平原區(qū)洪水淹沒模擬. 地理研究, 2005, 24(1): 38-45.]

[2]Zou Q, Zhou JZ, Zhou Cetal. Comprehensive flood risk assessment based on set pair analysis-variable fuzzy sets model and fuzzy AHP.StochasticEnvironmentResearchandRiskAssessment, 2013, 27(2): 525-546.

[3]Yu Mingjin, Xu Youpeng, Wang Liuyan. Analysis of flood risk of small and medium-sized basins in southeast China under the impacts of urbanization: a case study of Yongcaopu area.JournalofNaturalDisasters, 2013, 22(4): 108-113(in Chinese with English abstract). [余銘婧, 許有鵬, 王柳艷. 城市化影響下東南沿海中小流域洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析——以用曹浦地區(qū)為例. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào), 2013, 22(4): 108-113.]

[4]Zhou Chenghu, Wan Qing, Huang Shifengetal. A GIS-based approach to flood risk zonation.ActaGeographicaSinica, 2000, 55(1): 15-24(in Chinese with English abstract). [周成虎, 萬慶, 黃詩峰等. 基于GIS的洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究. 地理學(xué)報(bào), 2000, 55(1): 15-24.]

[5]Liu Jiafu, Zhang bai. Progress of rainstorm flood risk assessment.ScientiaGeographicaSinica, 2015, 35(3): 346-351(in Chinese with English abstract). [劉家福, 張柏. 暴雨洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估研究進(jìn)展. 地理科學(xué), 2015, 35(3)：346-351.]

[6]Li Guofang, Zheng Linyu, Tong Yiyietal. Effect evaluation of urbanization on flood risk in the Yangtze River Delta.ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasin, 2013, 22(3): 386-391(in Chinese with English abstract). [李國芳, 鄭玲玉, 童奕懿等. 長江三角洲地區(qū)城市化對洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià). 長江流域資源與環(huán)境, 2013, 22(3): 386-391.]

[7]Xu Youpeng, Pan Guangbo, Zhou Fengetaleds. Flood risk under watershed urbanization. Nanjing: Southeast University Press, 2012: 133-183(in Chinese). [許有鵬, 潘光波, 周峰等. 流域城市化與洪澇風(fēng)險(xiǎn). 南京: 東南大學(xué)出版社, 2012: 133-183.]

[8]Geng Huantong, Wu Zhengxue, Ji Haojunetal. GIS-based risk zonation of flood disasters in Jiading district of Shanghai.JournalofCatastrophology, 2015, 30(1): 96-101(in Chinese with English abstract). [耿煥同, 吳正雪, 計(jì)浩軍等. 基于GIS的上海市嘉定區(qū)暴雨積澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究. 災(zāi)害學(xué), 2015, 30(1): 96-101.]

[9]Liu Jiafu, Li Jing, Liu Jingetal. Integrated GIS/AHP-based flood risk assessment: a case study of Huaihe River Basin in China.JournalofNaturalDisasters, 2008, 17(6): 110-114(in Chinese with English abstract). [劉家福, 李京, 劉荊等. 基于GIS/AHP集成的洪水災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)——以淮河流域?yàn)槔? 自然災(zāi)害學(xué)報(bào), 2008, 17 (6): 110-114.]

[10]Wang YM, Li ZW, Tang ZHetal. A Gis-based spatial multi-criteria approach for flood risk assessment in the Dongting Lake Region, Hunan, Central China.WaterResourcesManagement, 2011, 25(13): 3465-3484.

[11]Li Lintao, Xu Zongxue, Pang Boetal. Flood risk zoning in China.JournalofHydraulicEngineering, 2012, 43(1): 22-30(in Chinese with English abstract). [李林濤, 徐宗學(xué), 龐博等. 中國洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究. 水利學(xué)報(bào), 2012, 43 (1): 22-30.]

[12]Ningbo Yinzhou district water conservancy annals compilation committee. Beijing: Zhonghua Book Company, 2009(in Chinese). [《寧波市鄞州區(qū)水利志》編纂委員會. 寧波市鄞州區(qū)水利志. 北京: 中華書局, 2009.]

[13]De Moel, Aerts JCJH. Effect of uncertainty in land use, damage models and inundation depth on flood damage estimates.NaturalHazards, 2011, 58(1): 407-425.

[14]Liang Zhongmin, Zhong Ping’an, Hua Jiapeng eds. Hydrologic and hydraulic calculation(second edition). Beijing: China Water & Power Press, 2008: 65-99(in Chinese). [梁忠民, 鐘平安, 華家鵬. 水文水利計(jì)算(第2版). 北京: 中國水利水電出版社, 2008: 65-99.]

[15]Liu Guangwen ed. Hydrologic analysis and compulation. Beijing: Water Resources and Electric Power Press, 1989: 105-146(in Chinese). [劉光文. 水文分析與計(jì)算. 北京: 水利電力出版社, 1989: 105-146.]

[16]Ningbo Municipal Statistics Bureau, Survey Office of the National Bureau of Statistics in Ningbo. Ningbo Statistical Yearbook-2013. Beijing: China Statistics Book, 2013(in Chinese). [寧波市統(tǒng)計(jì)局, 國家統(tǒng)計(jì)局寧波調(diào)查隊(duì). 寧波統(tǒng)計(jì)年鑒—2013. 北京: 中國統(tǒng)計(jì)出版社, 2013.]

[17]Ningbo Yinzhou district People’s goveronment office of local chronicles. Yinzhou Yearbook(2013). Zhejiang: Zhejiang People’s Publishing House, 2014(in Chinese). [寧波市鄞州區(qū)人民政府地方志辦公室. 鄞州年鑒(2013). 杭州: 浙江人民出版社, 2014.]

Risk assessment of flood based on dynamic simulation in downstream of reservoirs in coastal area of southeast China

ZHANG Qianyu, XU Youpeng**, LEI Chaogui, WANG Yuefeng & HAN Longfei

(SchoolofGeographicandOceanographicSciences,NanjingUniversity,Nanjing210023,P.R.China)

The coastal areas of southeast china are characterized by small watersheds with reservoirs in the upstream and high density of population in the downstream, and these watersheds generally have weak ability of storage and short flow concentration time. At the same time, with the rapid development of urbanization, the risk of flood disaster is increasing. So it is urgent to make a research on the risk assessment of flood in downstream of reservoirs with different frequencies of precipitation to provide technology support for decisions on flood prevention and alleviation. Therefore, a flood dynamic simulation model based on remote sensing, GIS, hydrologic and hydraulic model is employed in the hazard risk assessment of flood disaster, as well as analytic hierarchy process and the approach of combining factors are utilized in the comprehensive assessment and analysis of flood risk in views of hazard and vulnerability of flood disasters. This research shows that this simulation model can forecast the dynamic process of flood inundation with different frequencies of precipitation and make an effective assessment of the risk of flood disaster combined with related socioeconomic attributions, so that it can provide strong support for the reservoir dispatching and flood prevention and alleviation.

Downstream of reservoirs; flood; dynamic simulation; risk assessment; Southeast Yin Plain

*國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41371046，41471425)、水利部水利公益專項(xiàng)項(xiàng)目(201201072，201501041)、江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20131276)和江蘇省水利科技基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2015003)聯(lián)合資助. 2015-07-24收稿；2015-09-22收修改稿. 張倩玉(1991～)，女，碩士研究生；E-mail:zhangqynju@163.com.

**通信作者；E-mail:xuyp305@163.com.