渭河下游洪泛区土地风险区划及安全利用研究

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1、兰州大学博士学位论文渭河下游洪泛区土地风险区划及安全利用研究姓名：李景宜申请学位级别：博士专业：自然地理学指导教师：李吉均20060601摘要渭河下游洪泛区由于频繁的洪涝灾害和不合理的土地利用方式，使得土地风险问题同益突出，直接制约了渭河流域下游洪泛区的经济发展。本次研究借助风险科学的理论和方法，在传统的土地利用变化研究和流域减灾研究之间建立联系，探索土地利用方式与洪涝灾害之间的响应驱动(抵制)机制。通过对流域近10多年来的土地利用格局变化特征、洪涝灾害演变规律的系统分析，进行洪泛区土地风险评估及区划，从而在调整流域土地利用结构与格局、改造孕灾环境、降低致灾因子风险、调整水利工程减灾

2、措旄的空间分布、优化承灾体脆弱性、提高防灾能力等方面提出对策建议，得到如下结论：(1)洪泛区由于所处位置的特殊性，土地利用变化、洪涝灾害及其所引发的河道变迁等均成为土地风险的重要影响因素。(2)通过对洪泛区1989-2000年土地利用及景观格局变化的计算分析，得到如下结论：①汇流区建设用地、草地、盐碱地、裸地、林地和园地的面积在增加，而耕地和水域的面积在减少；土地盐碱化形势依旧严峻：河边耕地转化为草地、水域、盐碱地、裸地和建设用地的面积比较大。②景观指数变化特征说明耕地和林地的异质性和破碎度均有所降低，而建设用地则相反；草地、盐碱地和水域的各项指数波动性较大，景观变化较为剧烈。(3)

3、本文采用～维圣维南方程对渭河下游临潼(渭淤26断面)至潼关段的洪水演进过程进行模拟，借鉴了空气动力学的部分算法、应用TVD格式求解基本方程，同时，采用了适合于多泥沙河流的泥沙运动基本方程及相关参数。得到如下结论：①以近100年来洪峰最大值所在的1981年渭河下游洪涝灾害灾情进行模型验证，演算模型的计算结果与实测资料相比，误差相对较小，模型的选择和参数的确定是基本上合理的。②分别对研究区“8l”型、“54”型、“33”型百年及五十年一遇四种频率洪水演进过程进行模拟计算，求得洪泛区的淹没范围、淹没水深、持续时间、流速上涨速率、推进速度等诸多洪水要素。③通过把本次研究中“33”型百年及五十

4、年一遇洪水的计算结果与黄委会1988年提出的渭河水面线数值、陕西省水利厅1996年提出的水面线结果进行对比分析，说明本文的计算结果具有较高的可靠性。(4)本文以研究区2000年土地利用特征作为地面载物特征，结合洪水演进计算结果中淹没范围、面积、水深等灾情要素和研究区2002年人口、社会、经济统计数据，计算研究区土地风险期望值，并以此进行百年一遇和五十年一遇洪水土地风险区划，结果表明：①特重灾区、重灾区、轻灾区、安全区均以河道(包括渭河下游干流和支流)为轴线、依次向外排列。②各区划类型面积相比较，从小到大依次为：特重灾区、重灾区、轻灾区、安全区。③百年一遇和五十年一遇洪水土地风险图相比

5、较，前者安全区、轻灾区、重灾区和特重灾区的外边界都较后者更远离河道(包括渭河下游干流和支流)，这是因为前者的洪峰流量和水位较高，所以相应的淹没区范围较大，且淹没区水深度值也较大，因此，在地面载物特征相同的条件下，同一栅格的土地风险期望损失值较大。(5)从调整洪泛区土地利用方式和合理治理河道水系、安全利用洪水资源等方面入手，提出洪泛区土地安全利用措施：①结合研究区土地风险评估和区划结果，确定了研究区土地利用调整区划可以分为河道两岸、北洛河下游以及沙苑等三个单元。②控制潼关高程，开展北洛河改道直接入黄和洪水资源化的可行性研究。关键词：渭河下游；洪泛区；土地风险；风险区划：土地利用；洪水演

6、进景观指数；圣维南方程；风险期望值；洪水资源化AbstractThefrequentfloodandunreasonablelandusedeterioratethelanduseriskprobleminthefloodedareaofthelowerreachesoftheWbiheRiver,whichcumberstheeconomydevelopmentofthisarea．Basingonthetheoryandthemethodsintheriskscience，theresponsemechanismbetweenlanduseandfloodwasestablish

7、edbybridgingtherelationshipbetweenchangesofthetraditionallanduseanddisasterreduction．Byanalyzingthecharacteristicsofthe1anduseandtheevolutionofthefloodinrecenttenyears，andevaluatingthelandriskandlandzoning，someimportantsuggestions