渭河下游洪泛区土地风险区划及安全利用研究

论文摘要

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,使得土地风险问题日益突出,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、调整水利工程减灾措施的空间分布、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)本文采用一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“81”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。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据、研究内容和研究方法
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.1.3 研究内容
• 1.1.4 研究方法和技术路线
• 1.2 风险区划研究进展
• 1.2.1 风险分析研究进展
• 1.2.2 洪水风险分析研究进展
• 1.2.3 灾害风险区划研究进展
• 第二章 研究区概况
• 2.1 渭河下游概况
• 2.1.1 地形地貌
• 2.1.2 气候特征
• 2.1.3 河流水系
• 2.1.4 水资源开发利用
• 2.2 流域开发、管理现状
• 2.2.1 水资源开发利用现状
• 2.2.2 防洪减灾
• 2.2.3 水土流失治理
• 2.2.4 水污染防治
• 2.3 流域开发、管理存在问题
• 2.3.1 水资源短缺，供需矛盾日益尖锐
• 2.3.2 水质污染严重，且有不断加剧的趋势
• 2.3.3 泥沙淤积严重，防洪形势严峻，环境恶化突出
• 2.3.4 水土流失严重，治理进展缓慢
• 第三章 洪泛区土地风险影响因素
• 3.1 洪泛区资源环境问题
• 3.1.1 洪泛区的概念
• 3.1.2 洪泛区的人口、资源、环境、发展问题
• 3.2 土地利用与土地风险
• 3.2.1 自然因素
• 3.2.2 人文因素
• 3.3 洪涝灾害与土地风险
• 3.3.1 洪涝灾害的直接影响
• 3.3.2 洪涝灾害的间接影响
• 3.4 小结
• 第四章 洪泛区土地景观格局变化
• 4.1 研究内容
• 4.2 研究方法
• 4.3 洪泛区土地景观格局变化
• 4.3.1 数据处理
• 4.3.2 洪泛区土地景观类型变化
• 4.4 洪泛区景观指数变化分析
• 4.4.1 不同时期景观指数变化特征
• 4.4.2 不同时期主要景观类型格局指数变化特征
• 4.4.3 湿地景观格局变化
• 4.5 小结
• 第五章 渭河下游洪水演进模拟
• 5.1 洪水演进研究进展
• 5.1.1 水文模型
• 5.1.2 水力学模型
• 5.2 本文采用的洪水演进模型
• 5.2.1 基本方程
• 5.2.2 河道横断面形态概化
• 5.2.3 河道糙率系数推求
• 5.2.4 悬移质泥沙的分组及沉速修正
• 5.2.5 分组泥沙挟沙力划分
• 5.3 模型验证
• 5.4 演算结果
• 5.5 小结
• 第六章 洪泛区土地风险评价及区划
• 6.1 洪泛区土地风险评估
• 6.1.1 洪灾损失因素分析
• 6.1.2 土地载物特征及其洪灾损失率
• 6.1.3 洪水淹没水深
• 6.1.4 洪水灾害损失评估
• 6.2 洪泛区土地风险区划
• 6.2.1 区划标准
• 6.2.2 区划结果
• 6.3 小结
• 第七章 渭河下游洪泛区土地安全利用
• 7.1 调整洪泛区土地利用方式
• 7.1.1 洪泛区土地利用与流域生态安全
• 7.1.2 洪泛区土地利用调整原则
• 7.1.3 洪泛区土地利用对策
• 7.1.4 洪泛区土地利用调整区划
• 7.2 稳定河道水系，降低洪涝灾害损失
• 7.2.1 控制撞关高程
• 7.2.2 北洛河改道直接入黄
• 7.2.3 渭河下游洪水资源化
• 7.3 小结
• 第八章 结论与讨论
• 8.1 洪泛区土地风险影响因素
• 8.2 洪泛区土地景观格局变化
• 8.3 渭河下游洪水演进模拟
• 8.4 洪泛区土地风险评价及区划
• 8.5 洪泛区土地安全利用
• 8.6 讨论
• 参考文献
• 学习期间的科研成果、项目及获奖情况
• 致谢