【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于防洪减灾，具体涉及一种区域流域防洪风险评估和规划方法及系统。
技术介绍
1、随着城市化的发展，人水争地的矛盾日益突出，受全球气候变化的影响，极端洪水事件日趋频繁，城市防洪减灾面临着新的问题；现有城市防洪减灾体系还不完善，水文资料缺乏是其中一个薄弱环节，准确的洪水信息既是开展防洪减灾工作的关键，也是进行防洪水文分析计算的基础。
2、流域洪水受上游水库调度运用、区间暴雨径流入汇以及下游洪水顶托等多重影响，问题十分复杂；且可能部分流域主要支流控制的流域面积占流域总面积比例较大，但缺乏水文资料，现有水文资料难以反映干支流洪水遭遇组合情况，严重阻碍了防洪的计算和决策，而且目前城市防洪规划主要集中在对防洪能力的分析，对于防洪能力、社会、经济三个方面的综合效益评价研究还不够深入。
3、因此，如何有效解决洪水计算过程中水位资料缺乏问题，并且对防洪方案进行综合效益评价是一个亟待解决的问题，开展区域流域防洪风险评估和规划方法具有重要现实意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种区域流域防洪风险评估和规划方法及系统，可以在缺乏水位资料的前提下有效拟定合理的防洪规划方案。
2、本专利技术采用的技术方案是：一种区域流域防洪风险评估和规划方法，包括以下步骤：
3、评估区域流域的防洪风险；判定区域流域存在防洪风险后，针对该区域流域，分别以实施后水位降低幅度高、淹没区影响人口数量少、工程投资成本小为原则，获取
4、选取综合效益最高的防洪措施组合方案作为该区域流域的防洪规划方案；
5、所述综合效益包括工程防洪效果、工程防洪风险和经济效益。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过工程防洪效果、工程防洪风险和经济效益三个方面的评价防洪措施组合方案，保证所选取的防洪措施组合方案能够符合区域流域多方面的需求，提高区域流域的防洪能力。
6、上述技术方案中，评估区域流域的防洪风险的过程包括：建立区域流域的水文—水动力模型；基于区域流域的防洪目标和水文—水动力模型计算得到区域流域洪水位；如果区域流域洪水位大于其两岸堤防设计水位，则判定区域流域存在防洪风险。
7、上述技术方案中，获取防洪措施组合方案的过程包括：
8、通过水文—水动力模型分别计算采取不同的单一防洪措施后，区域流域的水位降低幅度、淹没区影响人口数量、工程投资成本；
9、选择水位降低幅度最大的若干个防洪措施、淹没区影响人口数量最少的若干个防洪措施、工程投资成本最小的若干个防洪措施，分别形成对应的防洪措施组合方案。
10、上述技术方案中，所形成的防洪措施组合方案在实施后区域流域的水位满足防洪规划标准要求的前提下，使防洪措施数量最小化。
11、上述技术方案中，所述综合效益e综合采用下式计算：
12、；
13、；
14、式中，表示采取防洪措施组合方案后区域流域的水位降低幅度；表示采取防洪措施组合方案后区域流域的上游水位抬高幅度；表示采取防洪措施组合方案后区域流域的淹没面积，表示采取防洪措施组合方案后区域流域的淹没区影响人口数量，表示采取防洪措施组合方案的工程投资金额，表示采取防洪措施组合方案后区域流域的工程效益，表示相应指标的计算权重系数，其中i＝ 1 ，… ,6。
15、上述技术方案中，所述水位降低幅度采用下式计算：
16、；
17、式中，n为防洪措施组合方案实施后有水位降低的水位测站数量，为防洪措施组合方案实施前第i个测站的水位，为防洪措施组合方案实施后第i个测站的水位；通过水文—水动力模型计算得到上述参数。
18、上述技术方案中，所述上游水位抬高幅度仅在防洪措施组合方案中存在蓄洪工程时需要计算；所述上游水位抬高幅度采用下式计算：
19、；
20、式中，m为防洪措施组合方案实施后上游河道有水位抬高的测站数量，为防洪措施组合方案实施后第i个测站的水位，为防洪措施组合方案实施前第i个测站的水位；通过水文—水动力模型计算得到上述参数。
21、上述技术方案中，所述工程效益采用下式计算：
22、+；
23、式中，表示直接效益，由防洪措施组合方案实施后的财产总值与财产保护率的乘积换算得到；表示间接效益，按直接效益的20%计算。
24、本专利技术提供了一种区域流域防洪规划系统，用于实现上述技术方案所述的区域流域防洪风险评估和规划方法。
25、本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述技术方案所述的区域流域防洪风险评估和规划方法。
26、进一步地，本专利技术通过构建水文—水动力模型，将水文模型和水动力模型动态连接，有效评估区域流域的防洪能力，以及防洪措施对区域流域的影响，为后续防洪措施的规划提供证据支撑。水文模型有效解决了部分流域水文资料缺乏对洪水过程计算产生阻碍的问题，为水动力模型创造了输入条件；水动力模型能充分反映了流域内各种工程治理措施对干支流洪水及其传播的影响，及时掌握流域内洪水位、流量等变化特征，进而保证最终所采用的防洪措施能够满足区域流域当下及未来的防洪需求。
27、进一步地，本专利技术获取防洪措施组合方案的过程，分别选择各工程防洪效果、工程防洪风险和经济效益较优的若干个防洪措施进行组合，形成对应的防洪措施组合方案，能充分体现各个评价指标为主形成的方案的综合效益，进而全面剖析综合效益评价指标的分布特征，为防洪综合效益评价方案的选取提供借鉴。
28、进一步地，形成的防洪措施组合方案在实施后区域流域的水位满足防洪规划标准要求的前提下，使防洪措施数量最小化，保证防洪措施组合方案能够刚好满足防洪规划标准要求，避免采取过多的防洪措施，进而提高防洪成本。
29、进一步地，计算组合方案综合效益，综合考虑工程防洪效果、工程防洪风险和经济效益三项评价指标，以水位降低、上游水位抬高、淹没面积、影响人口、投资成本、工程效益六项作为计算指标，为区域流域防洪组合方案综合效益评价提供借鉴。
30、进一步地，水位降低幅度以防洪措施组合方案实施前后有水位降低的测站水位差值进行计算，可体现区域整体水位降低情况，上游水位抬高幅度仅在存在蓄洪工程时以防洪措施组合方案实施前后有水位抬高的测站水位差值进行计算，使防洪效益综合评价适应不同情况下的组合方案。
31、进一步地，通过综合效益选取防洪方案，以工程防洪效果、工程防洪风险和经济效益三个方面作为评价指标，并采用层次分析法求取不同指标的权重系数，为区域流域防洪问题提供借鉴，对提高区域流域防洪水平、指导防洪规划具有重要的现实意义。
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1.一种区域流域防洪风险评估和规划方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：评估区域流域的防洪风险的过程包括：建立区域流域的水文—水动力模型；基于区域流域的防洪目标和水文—水动力模型计算得到区域流域洪水位；如果区域流域洪水位大于其两岸堤防设计水位，则判定区域流域存在防洪风险。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：获取防洪措施组合方案的过程包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所形成的防洪措施组合方案在实施后区域流域的水位满足防洪规划标准要求的前提下，使防洪措施数量最小化。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述综合效益E综合采用下式计算：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述水位降低幅度采用下式计算：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述上游水位抬高幅度仅在防洪措施组合方案中存在蓄洪工程时需要计算；所述上游水位抬高幅度采用下式计算：
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述工程效益采用下式计算：
9.
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的区域流域防洪风险评估和规划方法。
...【技术特征摘要】
1.一种区域流域防洪风险评估和规划方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：评估区域流域的防洪风险的过程包括：建立区域流域的水文—水动力模型；基于区域流域的防洪目标和水文—水动力模型计算得到区域流域洪水位；如果区域流域洪水位大于其两岸堤防设计水位，则判定区域流域存在防洪风险。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：获取防洪措施组合方案的过程包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所形成的防洪措施组合方案在实施后区域流域的水位满足防洪规划标准要求的前提下，使防洪措施数量最小化。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述综合效益e...
【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，黄石峰，李纪辉，王乾伟，刘备，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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