防洪减灾信息系统

………………………………………（3）
……………………………………………（4）
二、河流特征
1、河流横断面；
2、河流纵断面；
3、河流比降与落差；
4、水系与河网；
5、河网密度。
三、河川径流的形成
1、降雨过程——时空变化 2、流域蓄渗过程（植物枝叶截留， 蒸发，下渗，填洼） 3、坡面漫流过程 4、河网汇流过程。
我国各类城市的防洪标准
城市等级 洪水等级 7级 6级 5级 4级 防洪标准 ≥200年一遇 ≥100年一遇 ≥50年一遇 50～20年一遇
Ⅰ（非农业人口≥150万人） Ⅱ（非农业人口≥150～50万人） Ⅲ（非农业人口50～20万人） Ⅳ（非农业人口≤20万人）
5、洪水预报 根据洪水形成和运动规律，利用过去和实时水文、气象 资料，对未来一定时间内的洪水发展趋势的预测。
表4
典型 年份 1996 1998
典型洪水年洞庭湖洪水遭遇情况（单位：水位m，洪量108m3）
最大7日 洪流 157.0 145.4 最大15日 洪量 347.10 293.80 最大30日 洪量 538.40 490.40 最高 水位 35.31 35.94 洪水类型 四水遭遇型洪水 长江与四水遭遇型 洪水 四水、区间与长江 遭遇型洪水
36.50
39.00 41.00 32.50
38.32
40.68 44.01 34.55
二、洪水频率与重现期
1、洪水频率 在实测洪水样本系列中某洪水变量大于或等 一定数量值的可能性大小即为频率。 经验频率 在全部实测洪水系列项中，按大小顺序排位 的第项的经验濒率为，常用下列公式（数学期 望公式）计算： m 100%
年月日 1998.6.27
湘水
长沙
资水
沅水 澧水 洞庭湖
益阳
常德 津市 七里山
39.48
42.49 45.01 35.94
1996.7.21
1996.7.19 1996.7.24 1998.8.20
35.50
38.00 39.50 31.00
36.50
39.00 40.50 32.00
37.50
39.50 41.50 33.00
五、洞庭湖区洪涝灾害系统
①洪涝灾害发生频繁 1、洪涝灾害特点 ②外洪内涝交织 ③洪涝灾情惨重 2、洪涝灾害系统 （1）孕灾环境：位于流域上游暴雨区中心附近， 长江江水走廓，碟形盆地。 a.7条河流洪水入湖，出湖洪水 （2）致灾因子 仅一个口，受长江洪水顶。 （灾害性洪水） b. 江湖洪水发生遭遇（碰头） c. 人类对自然态洪水的放大
冲击型 按致灾行为划分 淹没型 渍水型 暴雨型洪涝灾害 按成因划分 融雪型洪涝灾害 冰凌型洪涝灾害 溃决型洪涝灾害
（3）多发性，群发性
多发性——在同一流域的汛期可发生
多次洪涝灾害。
群发性——洪涝灾害链。
（4）突变性与规律性
四、洪涝灾害系统（S）
（1）孕灾环境子系统（E） 孕育发生灾害性洪水的环境背景。 （2）致灾因子子系统（F） 能对人类生命财产及生存条件造成破坏 损失的洪水，即灾害性洪水。 （3）承灾体子系统（R） 指灾害性洪水即致灾因子及孕灾环境作 用的对象，是人类及其活动所在的社会与 各种资源的集合体。 （4）灾情子系统（D） 指灾害性洪水对区域承灾体破坏，危害 所造成的直接经济损失和间接经济损失。
（1）评估“建立更安全的横滨战略和行动计 划”。 （2）发表了兵库宣言。 （3）通过了“2005～2015”兵库行动框架。 （4）提出了“印度洋海啸预警系统建设框架”。
二、从世界减灾大会热门论题 看世界减灾发展的趋向
（1）减灾高层论坛， （2）减灾专题论坛, （3）减灾区域论坛， （4）减灾公共论坛。
《防洪减灾信息系统》 教学课件
——李景保教授
资环学院
第一章
绪论：中国减灾战略调整
一、从世界减灾大会通过的相关文件来看 世界减灾战略 二、从世界减灾大会热门论题看世界减灾 发展的趋向 三、从第二次世界减灾大会看中国减灾战 略的调整 四、我国减灾调整的新思路
一、从世界减灾大会通过的相关文件 看未来世界减灾战略
W 109 W R ,R为mm F 1012 F 1000
4、径流模数： M (m3 / S km 2 ) Q
F
或
M
1000Q F
5、径流系数：


R P
，以小数或百分数计算
第三章 洪水与洪涝灾害系统
一、洪水特征的表示形式
二、洪水频率与重现期 三、洪涝灾害 四、洪涝灾害系统（S） 五、洞庭湖区洪涝灾害特点、成因与减 灾战略
1999
141.9
278.80
454.00
35.68
（3）承灾体 承灾体脆弱 （防洪大堤长）
湖区人口稠密 GDP产值在全省所占比例大， “鱼米之乡”粮棉生产基地
3.基于GIS的洪涝灾害损失评估指标体系设计 ⑵ 致灾因子….. A .长江松滋﹑虎渡﹑藕池， 湘水﹑资水﹑沅水﹑澧水总入湖洪水量(15d ﹑30d或汛期平均入洪水) ， B .湖口七里山汛 期平均最高水位， C.区间(汨罗江﹑新墙河等 小河流)入湖洪量。 ⑴ 孕灾环境…..A .暴雨过程(雨量﹑历时或主 汛期平均降雨量) ，B .下垫面因子(地面相对 高程﹑坡度﹑植被覆盖率﹑土地利用类型等) ， C. 河网密度 ⑶ 承灾体….GDP密度﹑人口密度﹑粮食产量﹑ 防洪工程一洞庭湖区为例
水文学专家
防洪减灾专家 社会经济专家 风险分析人员
致灾因子分析
洪水危险性模型 易损性模型 伤亡及损失模型 综合风险模型
承灾体分析
孕灾环境分析
合成分析
② 宏观分析的概念模型 a.洪水危险性模型 PH f (t , s, w) ……………………………………………（1）
PH —洪水强度； t —洪水发生时间； S —洪水发生地点； W —洪水级量。 p a.预报模型： u (t , s) 即为空间物理空间模型 ③该模型最终成果有两种形式： b. 统计模型：Prob(t, s, p)即为概率模型。
表2
洪水频率 p（%）
洪水等级及其划分标准
洪水等级N 洪水规模
洪水重现期 T (a)
＞20
20～10 10～5 5～2 2～1
＜5
5～10 10～20 20～50 50～100
1 2 3 4 5
小洪水 一般洪水 较大洪水 大洪水 特大洪水
4、利用洪水等级确定防洪标准
表3
城市类型 特别重要城市 重要城市 中等城市 一般城市
m
n 1
相对频率即在洪水系列样本中，某一量级洪 水出现的次数与洪水系列年数（n）之比值。
2、重现期 这是洪水频率的另一种表示方法。 指某洪水变量 x 大于或等于一定数值 x ( x xm) m
在很长时间内平均多少年出现一次的概念。 重现期与频率的关系为：
1 T （年） P
3、利用重现期（或频率）划分洪水等级
一、洪水特征的表示形式
1、洪水——指强暴雨或迅速 融冰化雪等引起江湖水量 大量增加及水位急剧上涨 的现象。 2、洪水过程、最大洪峰流 量、最高洪峰水位，洪水 总量，洪水历时。 3、历史最高水位。 4、防洪特征水位（以湖南 省江湖水位为例）
Q（m3/s）
H(m)
0
(t)
一次洪水过程图
防洪特征水位俗称防汛水位。其作用为： （1）标识洪水对水利工程设施危害程度 的特征值； （2）预警、预报防洪调度决策的重要依 据； （3）评价工程防洪能力，洪水量级的重 要指标。
S F
R D
E
S
S与F、E、R的关系
（5）洪涝灾害系统理论分析 a.洪涝灾情是致灾因子（洪水）及孕灾环境对 承灾体共同作用的结果。 b.在洪涝灾害系统中，人是承灾体的主体部分， 人既是致灾因子，又是防灾抗灾害的主力军。 c.洪涝灾情的大小，与洪水有效致灾能量，承 灾体价值、数量、分布密度有关。 d.洪涝灾害本身是一种自然、社会现象，是自 然物质子系统和人文子系统共同作用的结果。
（1）致灾因子（洪水）危险性分析——洪水 频率，规模，范围等 设：
E0
——为洪水有效致灾能量；
大 ——为承灾体抵抗能量（阈值）； e
E ——为洪水实际致灾能量；
E0 E e.
（3）承灾体易损性分析：防洪标准，资产密度， 人口密度等。
（4）洪灾综合风险的宏观量化途径 ①洪灾风险分析的基本过程，如下图所示：
三、从第二次世界减灾大会 看中国减灾战略的调整
（1）由国家减灾调整到区域减灾，高度重视高风险地区 的减灾。 （2）由部门减灾调整到综合减灾，积极推进典型区域综 合减灾范式的建设。 （3）由单纯强调科技减灾调整到科教减灾，全面组建减 灾科技创新与教育普及体系。 （4）由重视防灾抗灾工程调整到提高区域减灾能力，加 强建设区域减灾预案与预警系统。 （5）由重视减灾科技项目的实施，调整到加强减灾科技 能力水平，全面建设满足我国实施可持续发展战略的减灾 科技支撑体系。
……………………………（2） PH V ——洪灾毁损率； ——淹没水深为H的洪水强度； ——洪水频率与淹没水深之间的函数关系。 C. 经济损失和人员伤亡模型 L (V , P ) H …………………（3） L ——经济损失及人员伤亡值； V——洪灾毁损率； PH ——淹没水深为H时的洪水强度； ——洪水强度与损失之间的函数关系，可用统计方 法得到。 B R(C,V , PH ) d——综合型： …………………………（4）
四、我国减灾调整的新思路
实施“区域减灾”，“综合减灾”， “科技减灾”，提高区域减灾能力， 加强减灾科技能力建设。
第二章
水文学基础知识
一、水文循环与水量平衡
二、河流特征
三、河川径流的形成 四、径流量表示方法
一、水文循环与水量平衡
大循环
1、水文循环 小循环
高空 云 输送 水汽传输 水 汽 降水 蒸发 地面径流渗 湖泊 下渗 地下径流 云
V f ( PH ) f [ ( H )]
b. 易损性模型
二、洪灾综合风险微观结构组成特征分析
1、结构组成特征
从水利科学角度上考虑，洪灾综合风险微观结 构由以下6个方面组成：
（1）洪水风险
洪水风险的大小一般用洪水风险率表示：即在 一定年限内，实际来水量大于某一特定值的概率。
最高洪峰水位，最大洪峰流量
（1）预报项目 洪水历时，洪水总量，洪峰出现时间
相应H～Q法→洪峰流量及相应洪水位
（2）预报方法 降雨径流法（流域模型）→洪水总量，洪水历时
三、洪涝灾害
1、洪涝灾害——指灾害性洪水对人类生命财产及生 存环境、资源造成危害性后果。 2、洪涝灾害的基本特性 （1）发生频繁，而普遍 （2）洪涝灾害类型多
对防灾抗灾工程建设，洪灾损失评估、 洪灾预测、预报具有重大意义。
2、洪灾综合风险宏观结构特征分析 由致灾因子（洪水）的危险性，孕灾环境脆 弱性和承灾体易损性则构成了洪灾综合风险 的宏观结构。 （1）致灾因子（洪水）危险性分析——洪 水频率，规模，范围等
（2）孕灾环境脆弱性分析——自然环境， 社会经济条件
蒸腾
蒸发
河 陆地
流 海 洋
水文循环示意图
2、水量平衡Fra Baidu bibliotek
全球平均状况： P E
(P E) …………………（1） 非闭合流域任一年的水量平衡方程：
P E R W u
……………………………（2）
闭合流域任一年的水量平方程： 闭合流域多年平均：
P E R u 1
P E R
防汛水位，警戒水位，危险水位“三防水位”→警戒 水位，保证水位，即“二防水位”。
表1
河湖名称 测站名称
湖南省江湖主要测站防汛特征水位（m）
历史实测 原特征水位 防汛水位 34.00 警戒水位 35.00 危险水位 36.00 二级防汛水位 警戒水位 36.00 保证水位 38.37
最高水位 39.18

第四章
洪涝灾害评估理论与方法
一、洪涝灾害综合风险评估理论与方法 二、洪灾综合风险微观结构组成特征分析 三、洪灾综合风险评估
四、洪涝灾害损失实测性评估
一、洪涝灾害综合风险评估理论与方法
1、研究动态及意义
洪灾风险——洪泛区遭受不同强度洪灾 的可能性及其可能造成的后果。是当前国 际上防洪减灾科学研究的前沿性课题。
径流形成过程概括为：
产流过程（蓄渗过程） 运动 性质 汇流过程 河网汇流过程——河网内 流域面上
坡面漫流过程
地点
四、径流量表示方法
1、流量（Q）——单位时间内通过河流某一过水断面的 水体积（m3/s）。 按时间不同可划分为：日平均流量，月平均流量，年平 均流量。 3 T 2、径流总量（W）： W Q , W为m 3、径流深：