（自然地理学专业论文）基于sobek的河网结构调蓄能力洪涝灾害情景分析.pdf

工 ， s c e n a r i oa n a l y s i so fr i v e rn e t w o r k s t r u c t u r e s t o r a g e c a p a c i t y - n o o db a s e do ns i m u l a t i o nb ys o b e k b y l in a s u p e r v i s e db yp r o f y h a nw b ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt o e a s tc h i n an o r m a l u n i v e r s i t y ( c o d e ：1 0 2 6 9 ) f o rm a s t e r sd e g i e ei np h y s i c a lg e o g r a p h y m a y 2 0 1 1 s c h o o lo fr e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n t s c i e n c e ，e a s tc h i n a n o r m a lu n i v e 体i 锣，s h a n g h a i ，2 0 0 0 6 2 ，p r c h i n a 6洲0刖0 30m 9iiiii_m y 卜 i 弋l - - l 卜 ! j 华东师范大学学位论文原创性声明 ， 郑重声明：本人呈交的学位论文基于s o b e k 的河网结构一调蓄能力洪涝灾害情景分析， j 是在华东师范大学攻读硕壬博士( 请勾选) 学位期间，在导师的指导下进行的研究工作 j 及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或 撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文巾作了明确说 _ 明并表示谢：卷。 作者签名： 日期：伽年j 月磅日 华东师范大学学位论文著作权使用声明 ， 基于s o b e k 的河网结构调蓄能力洪涝灾害情景分析系本人在华东师范大学攻 r读学位期间在导师指导下完成的五胎博士( 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华 i东师范大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主 管部l 】和相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电子版： f允许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学位论文加 ：入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出 i版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。 i 本学位沦文属j ：( 清勾选) () 1 经华东师范大学杆j 关部门审查核定的“内部”或“涉密”学位论文木， 于年月日解密，解密后适用上述授权。 ( u 厂2 不保密，适用上述授权。 导师签名 勃f 年5 月多f 日 本人签名乃场妒 枣“涉密”学位论文应是已经华东师范大学学位评定委员会办公室或保密委员会审 定过的学位论文( 需附获批的f 仁东师范大学研究生巾晴学位论文“涉密”审批表 方为何效) 未乡夸i ：述部i j 审；皇的学位论文均为公丌子：化沦文，此声l j j j 栌f i 填写的， 默认为公丌学位论文，均适用上述授权) 。 ， j 1 智 奎拯硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名单位职称备注 许世远华东师范大学教授主席 阮仁良上海市水务局教授级高工 黄沈发上海环境科学院教授级高工 k 一ll 嗡、c ， - ， 一-一叫j 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文 摘要 摘要 洪涝灾害是沿海平原地区的主要自然灾害，给沿海城市的生命财产带来了严 重威胁，洪涝灾害的防治是当代国际社会、学术晃普遍关注的热点问题。 在国家自然科学基金重点项目“沿海城市自然灾害风险应急预案情景分析 ( 4 0 7 3 0 5 2 6 ) 的资助下，采用适合感潮河网地区区域水文模拟的s o b 既模型， 通过历史资料、实测资料与模型模拟相结合，分析上海上世纪洪涝灾害的发生趋 势和各类致灾因子在不同时期可能产生影响，着重模拟分析受城市化深刻影响的 河网结构一调蓄功能变化对城市洪涝灾害的影响。通过典型情景的设计和研究， 提出类似上海这样的高度城市化沿海城市，基于内部区域差异的洪涝灾害防范和 河网结构设计对策。为上海市制定防洪除涝管理、河道整治、河网规划方案和水 资源可持续发展模式提供一定的理论基础和科学依据。 本文回顾与总结了上海市洪涝灾害、致灾因子与平原河网防洪理论研究j 在 已有研究的基础上，主要研究成果包括： 1 上海洪涝灾害发生频次及主要致灾因子变化特征研究。对上海市洪涝灾害 发生频次和轻重程度的变化特征做了调研和资料搜集；1 9 4 9 1 9 9 1 年内上海市洪 涝灾害的主要致灾因子及其变化特性研究表明，洪涝灾害发生频次有下降趋势， 但程度有上升趋势；汛期降水量及米市渡站年最高潮位振荡上升，河道数量消失 速度趋缓。 2 上海洪涝灾害、主要致灾因子间影响机制研究。对1 9 4 9 1 9 9 1 年间各致灾 因子与洪涝灾害的关联性分析发现，主要致灾因子对上海洪涝灾害影响具有显著 的阶段性特征；降水和潮位对洪涝灾害发生的影响基本是即时性的，河道消失的 影响则滞后2 3 年并持续影响4 5 年。多元回归分析表明，采用米市渡年最高潮 位、年河道消失数和汛期雨量指标，可以进行洪涝灾害发生的趋势性预测。 3 平原感潮型河网模型构建。搜集和分析平原感潮河网的特征，在s o b e k 水力模型平台上，设置体现感潮水力学特点的追赶反馈洪水演算方法，再输进感 潮洪峰水位过程线，良好的体现出双向水流、河网环状水流的特点，使计算更加 准确，模型更具有区域特点。 4 河网结构调蓄能力洪涝灾害情景设计。针对河网结构影响河网对洪涝调 i 厂【l一 ，_e 一| ， r 声 ： ， 二| 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文摘要 蓄能力的研究目的，情景分为洪水类型情景、河道要素情景、河网要素情景进行 递推式控制变量法情境设计。洪水类型情景选择1 9 9 9 年梅雨洪峰( 极端梅雨) 、 2 0 0 7 年梅雨洪峰( 典型梅雨) 、2 0 0 9 年莫拉克暴雨洪峰。河道要素情景分别针对 河面宽、河床糙率设计，河网要素情景分为河流弯曲度情景、支流入汇角度情景、 支流入汇位置情景、河面率情景。 5 河网结构调蓄能力情景模拟和分析。在s o b e k 软件平台上，用平原感潮 河网概化模型对河网结构一调蓄能力进行模拟，模拟结果显示：在不改变河面率 的情景下，支流的交汇角度小，交汇点在干流上游时河网削减洪峰能力相对较大； 在提高河面率的情景下，河网调蓄能力随河流弯曲度增大而增大，当弯曲度为 2 8 时河流单位面积削减洪峰的能力达到峰值；随河面率增大河网削减洪峰能力 增强，河面率在3 _ 5 之间时，单位河面积增量的削峰效率最强；增加支流面积 比增大干流面积更能有效改善河网的调蓄功能。 6 洪水类型、河道要素的影响下河网结构一调蓄能力的情景分析。河网模型 模拟结果显示：持续时间长的洪水过程，自然河网的蓄水能力强；河床糙率在较 高水平上时，糙率直接影响河网的调蓄能力减弱；主要通过加强支流位置、弯曲 度、河面宽等因子对河网调蓄能力的影响来影响河网调蓄能力。 7 提出针对不同水资源管理目标的河网结构规划对策，在新城河网规划中， 构建“近自然型”河网，兼具防洪排涝、改善水环境、营造良好景观的功能。 关键词：洪涝灾害；s o b e k ；河网结构；调蓄能力；情景分析 _ h h _卜hl ， r - ， 1 弋 _ e 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文 a h 灯a c t a b s t r a c t a st h em i nn a l l i r a lc a l a m i t i e si i lt h er e g i o n so fc o a s t a lp l a i n ，n o o dd a n l a g eh a l s c a u s e dh e 奶，l o s so fn a t i o n a le c o n o m y ，s ot l l ep r o p h y l a ) 【i sa n d 仃e 咖e n to fn o o d d a m a g eh a sb e c o m et h ef u so f 也e m t e m a t i o n a lc o m m u n i l ya n da c a d e m i cc i i c l e s s h a n 曲a ii s t 1 1 eh u bo fo p e n i i l gt 0t l l eo u _ t s i d ew o r l d ，n o r t l l s o u t he x c h a n g ea j l d e a s t - w e s tl 证k a g e ，a l s oi st h ee c o n o m i cp o 、e r h o u s eo fc h i n a b u tm ef l o o dd 锄a g e o fs h a n g h a ii s t l l em o s th e a v yn a l ：u r a lc a l a i l l i t i e s ，w h i c hc a u s e se x 白r e m e l ys e r i o u s s o c i a le c o n o m i cl o s s e s f i l l a n c i a l l ys u p p o m db ym en a t i o n a ln a t i l r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fc h i n a ( 4 0 7 3 0 5 2 6 ) ，“sp a p e ru s e ss o b e km o d e lt 0s h u l a t e 舭c h a n g eo f 小e r n e t 、阳i k ，m ep r o c e s sa n dc h a r a c t e r i s t i c so fn o o dd 锄a g e ，t l oe s t 2 l b l i s ha s s o c i a t i o no f f l o o d s r i v e rc h a m c t e r i s t i c s a tl a s t m es 眦鼢，o fd e t e 舳i i l a t i o na n da d i u s 仃n e i l tf o r t l l e 鼬m c t u r eo fr i v e rn e t 、o d ( u s e di l lt l l eb e n i 舯f l o o dm a n a g e m e n tm o d e l t h e r e s e a l c ho fs c e n ea n a l y s i sf o rm en o o dc 胁a g eo fs h a n g h a i ，c a np r o v i d ec e n a i n t h e o r e t i c a lb a s i sa n ds c i e n t i f i cp r o o ff o rt 1 1 ef o 咖a l 讫a t i o no ff 1 0 0 dc o n 臼o la i l dt h e m a l l a g e m e n to fw a t e r l o g g e de l i m 证a t i o n ， t 1 1 ed v e rr e a l i g m n e ma i l dm ep l 姗i i l g s c h e m eo fr i v e rn e 俩o r ka n d 也em o d e lo fs u s t a i na _ b l ed e v e l o d m e n t b a s e do n 也er e v i e wa n ds l l m m a r yo fm ep r e s e n ts i t u a t i o no fs h a n g h a if l o o dd i s a s t e r a n dn l e 廿l e o r yo nh o wt ot a k ep r e c a u t i o n sa g a i l l s tn a _ t u r aic a l 锄i t i e s ，t h i sp a p e r i n c l u d e sm a i nw o f k sa sf o l l o w s ： 1 t h i sp a p e rm a k e sas t u d yo fs h a n g h a in o o dd i s a s t e rf e a t l l r e s ，h 跏d f o 咖a t i v e f a c t o r sa n d 廿1 em e c h a n i s mo ft l l ef l o o dd i s a s t e re 丘e c t t h eo c c u r 】汜n c eo fn o o d d i s a s t e r si i ls h a n 幽a ia n d 也ed e g r e e0 fc h 孤批r i s t i c sc h 趾g ei n1 9 4 9 1 9 9 1i s a n a l y z e d t h e r eh a v ead o 、n w 铀dt r e n do ft h ef l o o d 丘e q u e n c v 锄da na l l e v i a t i v e t r e n do f 也ef l o o d 劬毗n ti i ls e l e e dp e r i o di ns h a n g b 【a i ，a l t h o u g h 吐l em m f a l la i l d m a x i m 啪t i d h ll e v e lo fh u a | 1 擘p ur j v e rh a v eb e e nb e i i l gr i s i i l ga i l d 廿l en a t l l r a lf l o o d c o n 缸o lc 印a c 时w a sg o i l l gd o w n f l o o dc 咖le n g i l l e e 血ge 币c i e n t l yd e c r e a s e dn l e o c c u r r e n c ea n de f 王爸c to ff l o o d s 2 as t u d yo fm e c h a n i s mi l ls h a i l 曲a ib 酾e e nf l o o dd i s 钺出玎a n dh a z a i df o m a t i v e f a c t o r s c h a i l g e so ff l o o d c a u s m gf a c t o r sw e r ew e l lr e s p o n d e dt om ep r o c e s so f 埘b a n i z a t i o na n dr e g i o n a le n v i r o 姗e n t a lc h a ng i e t h en o o dc a u s i l l gw a yo fe a c h f i a c t o rw a sd i f 五o n 觚r a i n f - a 1 1 锄dt i d a ll e v e l 、7 l ，o u l da a e c tn o o do c c u n e n c ea n de x t e n t i 1 1s _ 啪t l ya n d 廿l ei m p a c to fr i v e rd i s a p p e a r a n c eo nn o o d 、o u l dl a g2 3y e a ra i l d l a s t f o r4 5y e a r s m u l t i p l er e g r e s s i o n 觚a l y s i ss h o w e d 也a t 廿l e 丘e q u e n c y 廿e n do ff l o o d s c o u l db ep r e d i c t e db yi n d i c a t o r so f 跏u a lm a x j m u mt i i i a l ll e v e li nm i s h i i l us t a t i o n 证l e 锄u a ln l 】m b e ro fr i v e rd i s a p p e 扣麓n c ea n d 也ef l o o ds e a s o nr a i l l f a l l 3 t h em o d e lo f t i d a lr i v e ri np l a i ni ses t a _ b l i s h e 也m ee 妇f e c t i v e n e s si sv a l i d a 瞳e d t h e s c e n a r i oo ft i d a lr i v e rs 咖c t ：u r ei ss e _ t ，也es t o r a g ec a p a c i 饵o f 也es c e n a r i oi sc a l c u l a t e d 4 r j v e rs 仃u c 咖一s t o r a g ec a p a c i 母一n 0 0 dd i s a s t e rs c e n ed e s i 印a c c o r d i i l gt h e q u e s t i o nh d wr i v e rs t n l c 咖o ff l o o ds t o r a 呈r ee 丘e c ta b i l i 田m i sp r o b l e m ，s c e n ei n t o f 1 0 0 d 坶p es c e n e ，r i v e re l e m e n t ss c e n ea n dr i v e re l e m e m ss i n l a _ t i o no fr e c u r s i v e 臼币e i i i ， 。 i 一 _ 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文a b s 昀c t c o n 们lv 撕a b i em e t h o ds i t u a t i o nd e s i 掣1 c h o o s em e i y un o o dc o u r s ei i l19 9 9 ( e x 骶i n em e i ) r l l ) ，m e i y uf l o o dc o u r s ei i l2 0 0 7 ( 咖i c a lm e b m ) ，n o o dc o u r s eo f2 0 0 9 m o m k oh e a v yr a i l l s 懿够p i c a ln o o ds i t u a t i o n f o rt 1 1 er i v e rc h a n n e le l e m e n t ss c e n e w i d e ，r e s p e c t i v e l yr i v e r b e dr o u g h n e s sd e s i g n ，r i v e re l e m e n t ss c e n ei n t or i v e r sb e n d i l l g d e g r e es c e n c ，i i l n o wa n 9 1 es c e n e ，i 1 1 n o wp o s i t i o ns c e n e ，d v e rr a t es i t u a t i o n s 5 t h es e ta n ds t o r a g ec a p a c i t ) ，o fr i v e rn e tu n d e r 也ep r e s s u r ei l lh y d r o g e o m o 叩h i c f a c t o ri sa l s od o n e i u v e rh y d r a u l i cm o d e lc a l c u l a t i o nr e s u l t sa r es h o 、n ：w i t h s c e n a r i oo fk e e p i l l gt h es 锄er a t i oo fr i v e rc h a n l l e la 1 - e a ，研b u t a r yi i lu p s t r e 锄i sm o r e e f - f e c t i v ei 1 1d e c r e a s i n gf l o o dp e a l 【c o m p a r e dw i 也t 1 1 a ti nd o w n s 臼c 锄，m em o r e s m a l l e ro fi f r t e r s e c t i o na 1 1 9 l eo ft r i b u t 撕e s ，m em o r es 臼0 n g e rc a p a c i t y i i lc o n t r o l l m g f 1 0 0 d w 酏s c e n 撕oo fi i l c r e a s m gm er i v e rc h 猢e la r e a ，鼬v e rs t o 吨；ea n dc o n 仃o l c a p a c i 够e n h a n c e dw i t ht l l ei i l c r e a l s m go f r i v e rc u r v a _ t u r e ，a n dt h ep e r - u n i tc a p a c i 锣o f m er i v e ra r e ar e a c h e st l l ep e a kv a l u ew h e nr i v e rc u r v a t u r ei s2 8 r i v e rs t o r a 2 ea n d c o n t r o lc a p a c i 母e n h a n c e dw i t ht l l ei l l c r e a s i n go fr i v e rc h a n n e la r e ab u t 1 e r ee 】【i s t sa p e a kv a l u e w h e nt h er a t i oo fr i v e rc h 锄e la r e ai sb e 押e e n3 哆0 5 ，t h em c r e a s i i l 2o f p e rr i v e ra r e au n i th a st i l eb e s ta f f e c t i o ni i ld e c r e a s i n gp e a kf l o w t oi 1 1 c r e a s e t r i b u t a 珂a r e am i g h ti m p r o v et h er i v e rn e 诹r o r ks t o r a g ea n df l o o dc o n 协d lc a p a c i t y m o r ee f i - e c t i v e l vm a nt oi i l c r e a s et | 1 em a i n s 订e a m 踟e a 6 1 1 1 ed e s i 印狮da n a l y s i so fr i v e rn e tu i l d e rt l ep r e s s u r ei i lh y d r o - g e o m o 叩h i c f a c t o ri sa l s om a d e r e s u l t so fr i v e r 锄r u c t l l r e - s t o r a 擘r cc a p a c i 钾s c e n es i i l l u l a t i o nu n d e r t h ep r e s s u r eo fh y d r o l o 矛c a la n dl a n d 内n 1 1f a c t o r ss h o 、e d t h el o n g e rt i m e ：e l o o d p r o c e s sl a s 乜，廿l eg 呐n g g e rn a n 腿lr i v e ro fs t o r a g ec 印a c 时i s ；硒v e rs t o r a g ec a p a c 毋 c a nb e m a g n i f i e da n dr i v e rn e ts 订i l c t u r e - s t o r a g e 如n c t i o nr e s p o n s em e c h a i l i s mc a n b es 臼? e n 础e nw h e nr i v e rc h a l l l l e lr o u d m e s si 1 1 c r e a s e s 7 t h ed e s i 星皿s 们t e 星黟o fp l a 访t i d a lr i v e rf l o o dc o n t r o l 锄dw a t e rd r a i l l a g el 龇 s h a n 曲a iw h o u r b a n i z a t i o nd e g r e ei sv e 巧h i 曲，w a sp r o p o s e d t h ea t 1 e rp r e v e n t i o n 柚dm a l l a g e m e n t s 饥1 t e g ya b o mf l o o dp r o t e c t i o nw a sa l s op u tf o 刑a r d p r o p o s et 1 1 e m a n a g e i n e n ts 掀e g yo ff i 钍i n gw a t e rn e tg 咖c t u r et oi l l l p r o v et l l es t 习她o fc 时f o o d a n dv 触re n v i r o n m e n t k 呵w o r d s ：f 1 0 0 dd i s a s t e r ；s o b e k ；砌v e rn e 咐o r ks 仃u c t u r c ；s t o r a g ea 1 1 dn o o d c o n t r o lc a p a c i 够；s c e n a d oa n a l y s i s i v _ll” r ， h n 1fl卜 ， 。i j 一 一 _ ， 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文 目录 目录 摘要i a b s t r a c t 目录 图名目录o i 表名目录 l 绪论。1 1 1 研究背景及意义一1 1 2 国内外研究进展一6 一 1 2 1 城市化对洪涝灾害的影响研究进展一6 1 2 2 河网结构一调蓄功能研究进展一7 1 2 3s o b e k 模型应用研究进展一9 一 1 2 4 情景分析方法及应用研究进展一1 0 1 2 5 整治“自然型”河网研究进展一1 1 1 2 6 文献总结和现有研究的不足一1 2 1 3 研究方案一1 3 1 3 1 研究目标一1 3 1 3 2 研究内容一1 3 1 3 3 技术路线一1 4 1 3 4 本研究的特色一1 6 2 数据来源及研究方法1 7 2 1 数据来源一1 7 2 1 1 数据资料一1 7 2 1 2 数据预处理一2 4 2 2 致灾因子的选取与分析研究方法一2 5 2 3s o b e k 一维河网建立与求解一2 6 2 3 1 一维水动力模型建立流程一2 6 2 3 2 一维水动力模型计算原理一2 7 2 3 3 河网数值模型概化。一2 8 - ， h ， r | t h 1 - 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文目录 2 3 4 河网数值模型输出：一3 2 2 4 情景设置一3 4 2 。4 1 河网结构一调蓄能力情景设计一3 4 2 4 2 其它水文要素一调蓄能力情景设计一3 6 3 上海洪涝灾害发生特征、致灾因子及影响机制3 8 3 1 洪涝灾害及致灾因子的变化趋势一3 8 一 3 2 河道消失对洪涝灾害影响滞后性特征一4 0 一 3 3 致灾因子影响洪涝灾害的阶段性特征一4 1 3 3 1 上海市城市改造时期( 1 9 4 9 1 9 5 8 ) 一4 2 3 3 2 上海城市和经济低速发展期( 1 9 5 9 1 9 7 7 ) 一4 2 3 3 3 上海城市和经济快速发展期( 1 9 7 8 1 9 9 1 ) 一4 3 3 4 灾害频发区空间迁移特征一4 4 3 5 致灾因子对洪涝灾害的回归分析一4 4 3 6 本章小结一4 5 4 基于s o b e k 的河网结构- 调蓄能力情景分析4 7 4 1 河面率不变河网结构对调蓄能力的影响一4 7 4 1 1 支流汇入角度一4 7 4 1 2 支流交汇口位置一4 8 4 2 河面率以不同方式逐步增加对河网有效调蓄能力的影响一4 8 4 2 1 增加干流弯曲度方式扩大河面率一4 8 4 2 2 增加支流方式扩大河面率一5 0 4 2 3 三种方式对比研究一5 1 4 3 本章小结一5 2 5 水文地貌因素影响下河网结构一调蓄能力情景分析s 3 5 1 干流弯曲度_ 河网调蓄能力情景分析二5 4 5 1 1 洪水类型的影响一5 4 5 1 2 河面宽度的影响一5 5 5 1 3 河道糙率的影响一5 7 5 2 支流入汇角度- 河网调蓄能力情景分析一5 8 5 2 1 洪水类型的影响一5 8 5 2 2 河面宽度的影响：一5 9 5 2 3 河道糙率的影响一6 1 5 3 支流入汇位置一河网调蓄能力情景分析一6 2 5 3 1 洪水类型的影响一6 2 5 3 2 河面宽度的影响。一一6 6 一 i i 户 八 _ 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文 目录 5 3 3 河道糙率的影响j 一6 7 5 4 本章小结一6 9 6 对上海防洪减灾的几点思考和建议7 0 6 1 调节河道粗糙度调节河网调蓄能力一7 0 一 6 2 河道弯曲度设计调节河网的蓄水能力一7 0 6 3 合理设置支干流交汇点调节河网调蓄能力一7 1 6 4 河网结构综合规划对策一 6 4 1 以改善水质为目标的河网结构规划对策 6 4 2 以防洪减灾为目标的河网结构规划对策 6 4 3 以恢复“自然型”为目标的新城河网规划对策 7 结论与展望7 3 7 1 主要结论一7 3 7 2 研究展望一7 4 一 附录1 。7 s 附录2 。7 8 。 发表论文一7 8 一 参与专著。一7 8 一 参与科研项目一7 8 一 参考文献7 9 致谢。h 8 8 - ， 叁 ， r 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文 目录 图名目录 图1 1 上海市水利片示意图3 图l - 2 水利片水质现状( 2 0 0 9 年) 3 图1 3 上海市水系图概图4 图1 - 4 各管理等级河道比例二5 图1 5 上海市及周边高程图5 图1 6 技术路线图15 图2 1 米市渡测站和黄浦公园测站位置关系1 7 图2 2 支流入汇角a 21 - 图2 3 典型梅雨( 2 0 0 7 年) ，2 2 图2 4 暴雨感潮洪峰( 莫拉克) 2 3 图2 5 极端梅雨( 19 9 9 年) 2 3 图2 6 研究思路与方法2 6 图2 7 一维河网模型建立流程2 7 图2 8 研究流域河道简图2 9 图2 9 - a 干流河道横切面3 0 图2 9 - b 支流河道横切面3 0 图2 10 概化模型31 图2 1 1 河网模型参数冲突检验报告3 2 图2 1 2 河网模型中洪峰衰减示意图3 3 图2 1 3 河网模型输出峰值时干流水势图3 4 图2 1 4 控制变量法情景设计3 5 图2 1 5 水文要素情景设计3 7 图3 1 19 4 9 - 1 9 9 1 年上海洪涝灾害年发生数及趋势线3 8 图3 - 21 9 4 9 1 9 9 1 年黄浦公园和米市渡站年最高潮位及趋势线3 9 图3 31 9 4 9 - 1 9 9 1 年上海河道逐年消失数量和汛期雨量及趋势线4 0 图3 4 上海东、西区域洪涝灾害发生数变化趋势4 4 一 - 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文 目录 图3 5 研究时段内洪涝灾害总发生数的实值与估算值4 5 图4 1 不同交汇角下监测点的洪峰值4 7 图4 2 支流位置对洪峰影响图，4 8 图4 3 洪峰削减量增加值曲线4 9 图4 4 河道储水量增加值曲线：5 0 图4 5 不同河面率影响下洪峰值5 1 图4 6 河面率增长方式调蓄能力对比图：5 2 图5 1 水文地貌因素作用下河网结构调蓄能力的响应情景分析5 3 图5 2 不同降雨类型的弯曲度削峰关系图5 5 图5 3 不同降水类型的弯曲度蓄水关系图5 5 图5 4 不同河道宽度的弯曲度削峰关系图5 6 图5 5 不同河面宽度的弯曲度蓄水关系图5 6 图5 6 不同糙率的弯曲度削峰关系图5 7 图5 7 不同糙率的弯曲度蓄水关系图5 8 图5 8 不同洪峰类型的俚峰值水位关系图5 9 图5 9 不同洪峰类型的a 蓄水量关系图5 9 图5 1 0 不同河面宽的瑾峰值水位关系图和蓄水量关系图6 0 图5 1 1 a 不同a 的河面宽峰值水位关系图6 0 图5 1 1 b 不同a 的河面宽蓄水量关系图6 1 图5 1 2 不同河道糙率的仅洪峰水位关系图6 2 图5 1 3 不同河道糙率的n 蓄水能力关系图6 2 图5 1 4 不同洪峰类型的支流入汇位置洪峰水位关系图6 4 图5 1 5 不同洪峰类型的支流位置蓄水能力关系图6 6 图5 1 6 不同河面宽的支流位置洪峰水位关系图6 7 图5 1 7 不同河面宽的支流位置蓄水量关系图6 7 图5 1 8 不同河道糙率的支流入汇位置洪峰水位关系图6 8 图5 1 9 不同河道糙率的支流入汇位置蓄水能力关系图6 8 _ i 声 l 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文目录 表名目录 表1 12 0 0 9 年上海市主要骨干河道不同类别水质河长占评价河长比例6 表2 1 上海市各管理级河流宽度统计18 一 表2 2 天然河道洪水糙率表1 9 表3 1 河道消失前移n 年与洪涝灾害发生数相关系数4 0 表3 21 9 4 9 1 9 7 7 年间主要致灾因子与当年洪涝灾害发生数相关系数4 1 - 表3 3 - a1 9 4 9 1 9 5 8 年间各致灾因子与洪涝灾害发生数相关系数4 2 表3 3 - b1 9 5 9 1 9 7 7 年间各致灾因子与洪涝灾害发生数相关系数4 3 表3 3 - c1 9 7 7 1 9 9 1 年间各致灾因子与当年洪涝发生数相关系数4 3 i i i i 华东师范大学2 0 1 1 年硕士研究生学位论文第一章绪论 1 绪论 1 1 研究背景及意义 水安全是城市生存和发展的前提，洪涝灾害的预防与控制是城市水安全的核 心内容之一，洪涝灾害的发生、预测以及影响因素和过程备受关注，洪涝灾害控 制始终是城市建设和水资源管理的基本目标。在防洪减灾方面，城市通过河网自 然调蓄和管网泵站系统共同承担洪涝调控( 杨凯，2 0 0 6 ) 。与城市化的进程伴生 的河流数量和面积的持续减少，城市河网的自然调蓄能力不断受到削弱，城市排 水越来越依赖管网泵站系统，由此带来一系列城市化水文效应，改变了城市的 水分循环和水文环境( s i e k e r 等，1 9 9 8 ；硒