基于GIS的水库洪水风险图编制

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1、万方数据第38卷第1期2010年1月河海大学学报(自然科学版)JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)V01．38No．1Jan．2010DOI：10．3876／j．issn．1000-1980．2010．01．005基于GIS的水库洪水风险图编制王军，梁忠民，施晔(河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210098)摘要：利用水文学方法、水库溃坝洪水计算模型及二维水力学数学模型分别对水库库区洪水风险和水库溃坝洪水风险进行分析，利用Mic

2、rosoftVisualBasic6．0对ArcGIS进行二次开发，将风险信息按照一定的方式自动显示在地图上，从而实现了水库洪水风险图的自动编制，并将该方法应用于江苏省石梁河水库洪水风险图的编制．应用结果表明，通过该方法编制的水库洪水风险图可以为"-3地防汛部门制订科学合理的防洪调度方案和抗洪救灾措施提供科学依据和技术支撑．关键词：水库；溃坝洪水；GIS；洪水风险图中图分类号：TVl22．4文献标识码：A文章编号：1000—1980(2010)01-0020—06洪水风险图是一种融合地理、社会经济

3、信息、洪水特征信息，通过资料调查、洪水计算和成果整理，以地图形式直观反映某一地区发生某一频率的洪水后可能淹没的范围和水深，从而可以预知和分析不同量级洪水可能造成的风险和灾害的专题地图，它可以为相关部门的防洪减灾决策提供指导和决策依据¨屯J．洪水风险图的编制在发达国家已发展较为成熟b训，而在我国的发展却HtINI]起步．随着我国治水理念的改变，编制洪水风险图将成为我国防洪减灾迫切需要开展的重点工作之一15J．洪水风险图按照编制对象的不同可分为江河湖泊洪水风险图、蓄滞洪区洪水风险图、水库洪水风险图⋯．

4、其中，水库洪水风险图是反映水库库区及水库溃坝情况下洪水风险信息的专题地图．水库建成后，存在的洪水风险主要有2种：(a)库区的淹没风险．因为水库水位一般维持在防洪高水位以下，在防洪高水位以上的库区范围会有农作物等的分布，当发生较大洪水时，农作物等将有可能被淹．(b)水库溃坝洪水对下游区域造成的淹没风险．因此，水库洪水风险图可以分为水库库区洪水风险图和溃坝洪水风险图．地理信息系统(∞)是利用计算机强大的计算能力实现自动或半自动存储、处理、分析和管理空间数据的一种技术【6-8j．它融合了数据库、软件工程

5、、人工智能、网络技术等帕j主流技术，凭借其强大的空间处理、图形展现、地图处理等众多优点，已经成为很多重要领域的有力工具，并且在洪水风险的自动编制上，GIS也大有作为，利用GIS技术可高效、准确地半自动化自动化编制洪水风险图．同时基于GIS进行二次开发，还可以开发出符合用户特殊需求的洪水风险图管理系统．我国水库众多[9-11]，现有大坝总数超过8．5万座，居世界首位．由于我国大坝大都修建于20世纪50。70年代，设计标准低，工程质量差【12J，而且很多大坝年久失修，带病运行，每逢遭遇大水，必定存在溃

6、坝隐患，并可能导致库区及水库下游地区重大经济损失和生命财产损失．因此，水库洪水风险图的编制对防汛部门了解水库发生重大洪水灾害时可能产生的后果，并制订和采取有效的避险措施具有重要的意义．随着GIS技术的兴起与成熟，基于GIS的水库洪水风险图的编制渐渐成为人们研究的热点．本文利用水文学方法、水库溃坝洪水计算模型及二维水力学数学模型分别对水库库区洪水风险和水库溃坝洪水风险进行分析，利用MicrosoftVisualBasic6．0对ArcGIS进行二次开发，将分析所得风险信息按照一定的方式自动显示在地图

7、上，从而实现了水库洪水风险图的自动编制．1水库洪水风险分析方法洪水风险是指未来可能引起灾害性后果的洪水发生的概率或频率．洪水风险分析的主要内容为：(a)弓收稿日期：2008—11—10基金项目：江苏省创新基金(Cx08B-105Z)；国家重点基础研究发展计划(973计划)(2007CB714104)；国家自然科学基金(50779013)；教育部博士点基金(200r70294018)；高等学校学科创新引智计划(1108048)作者简介：王军(1982一)，男，安徽毫州人，博士研究生，主要从事防灾减灾

8、及水文不确定性分析研究．E-mail：whningyu@hhu．幽．en万方数据第1期王军，等基于GIS的水库洪水风险图编制21起灾害性后果的不同频率洪水的特征值或洪水过程；(b)不同频率洪水引起的灾害性后果，如淹没范围、淹没水深、淹没历时、洪灾损失等．根据水库洪水风险可能发生的实际情况，可将水库洪水风险分为库区洪水风险和水库溃坝洪水风险．1．1库区洪水风险库区洪水风险信息主要是指不同频率洪水对应的淹没范围及淹没水深，库区洪水风险分析的步骤如下：(a)通过水库调洪演算，确定不同频率