[發明專利]基于山區河流形態與洪水位變化的寬窄相間河段山洪淹沒災害易災區識別方法

有效

• 申請號: 201910834310.6
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110728019B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王協康;劉興年;許澤星;閆旭峰
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/26;G01C13/00;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 郭萍

本發明提供了一種基于山區河流形態與洪水位變化的寬窄相間河段山洪淹沒災害易災區識別方法，步驟如下：①選定山區河流的寬窄相間河段作為目標河段；②將任意一個展寬河段處具有防災保護對象的縮窄?展寬結構編號為M_i，i＝1,2,…,n；③測量編號為M_i的縮窄?展寬結構的縮窄河段最窄處的河寬和展寬河段的最寬處的河寬，以及縮窄河段和展寬河段的河床比降；④當時，編號為M_i的縮窄?展寬結構的展寬河段為山洪淹沒災害易災區。本發明提供的方法可快速準確地識別山區河流寬窄相間河段的山洪淹沒災害易災區，為山區河流寬窄相間河段沿岸人類活動區安全規劃及山洪淹沒災害防治提供科學、可靠的指導。

技術領域

本發明屬于山區流域暴雨山洪災害預警領域，涉及基于山區河流形態與洪水位變化的寬窄相間河段山洪淹沒災害易災區識別方法。

背景技術

我國是一個多山的國家，山區河流在峽谷地區受地質條件的約束，經過極長的時間調整常形成寬窄相間的外形，受暴雨洪水與河流形態的影響，山區河流沿岸區域的山洪災害事件頻繁發生。我國現有2800多個縣級行政區，其中1500多個分布在山區，山區河流坡陡流急，可居用地極少，少數的河流灘地展寬區域常是人類活動的集居地和工農業生產用地。然而，由于寬窄相間的河流形態與水位陡漲的洪水過程相互作用，常導致河灘地水位漫灘淹沒成災，造成嚴重的人員傷亡和經濟損失。

野外調查表明，河流寬度是影響河流形態的關鍵因素之一(Luchi,2010)。ArindamSingha(2011)基于試驗指出，河流形態變化將重新調整水流運動特性。Armellini(2009)指出，在河流展寬條件下，水流結構常出現明顯的分離區。Geneviève Paiement-Paradis(2011)通過試驗表明，河流寬窄變化引起的水流作加速或減速運動對泥沙運動及河床變形有著重要的影響。吉祖穩等(1998)指出，寬窄型河道的過流能力比等寬順直型河流偏小。周蘇芬等(2013)認為，寬窄相間河寬漸變將引起水深和流速的變化，最窄處水深降到最低，流速最大，最寬處水深達到峰值。王海周等(2018)試驗表明，在寬窄相間河段水流輸沙能力差異較大，展寬河段常因挾沙能力降低而淤高河床，水位抬高，引發洪水淹沒災害。

由此可見，寬窄相間的河流形態受展寬區域的流速降低、泥沙淤積、比降減緩和水位陡增等原因，常給山區河流少有的河灘地區帶來重大山洪淹沒災害。由于山區可利用的土地極為缺乏，山區河流少有的河灘地常被用作耕地、修建房屋等，目前對于山區河流寬窄相間河段沿岸土地的利用以及山洪易災區的識別尚缺乏科學的方法加以指導。因此，有必要專門針對寬窄相間河段提出山洪易災區識別方法，為具有寬窄相間河段的山區河流沿岸人類活動區安全規劃及山洪淹沒災害防治提供科學、可靠的指導，以有效減少因暴雨山洪造成的山區流域的人員傷亡和社會經濟損失。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于山區河流形態與洪水位變化的寬窄相間河段山洪淹沒災害易災區識別方法，以準確地識別山區河流寬窄相間河段的山洪淹沒災害易災區，為山區河流寬窄相間河段沿岸人類活動區安全規劃及山洪淹沒災害防治提供科學、可靠的指導。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

基于山區河流形態與洪水位變化的寬窄相間河段山洪淹沒災害易災區識別方法，步驟如下：

①選定山區河流的寬窄相間河段作為目標河段，目標河段具有防災保護對象，并且目標河段包括至少一個縮窄-展寬結構，縮窄-展寬結構是指一個縮窄河段銜接一個展寬河段的結構；

②根據防災保護對象所處的位置，對目標河段的各縮窄-展寬結構進行編號，按照從上游到下游的方向，將目標河段的展寬河段處具有防災保護對象的縮窄-展寬結構依次編號為M₁,M₂,…,M_n，將任意一個展寬河段處具有防災保護對象的縮窄-展寬結構編號為M_i，i＝1,2,…,n；