復雜地形洪水風險分析及災害評估理論與方法

第1章 洪水風險分析與災害評估概論/1 1.1 洪水風險分析與災害評估研究背景/1 1.2 洪水災害系統(tǒng)基本特征/2 1.3 洪水風險分析與災害評估的目標和任務(wù)/3第2章 洪水敏感區(qū)域水文特征分析與預報/6 2.1 流域非線性復雜水文系統(tǒng)特性分析/6 2.1.1 基于小波方法的流域徑流變化特性分析/7 2.1.2 多尺度下流域徑流時間序列相關(guān)性分析/13 2.1.3 流域徑流時間序列混沌動力特性分析/15 2.2洪水敏感區(qū)域水文徑流高精度預報/20 2.2.1 基于支持向量回歸的徑流預測模型/21 2.2.2 基于單目標的徑流預測模型參數(shù)率定方法/24 2.2.3 基于多目標的徑流預測模型參數(shù)率定方法/25 2.2.4 概念性流域水文模型參數(shù)多目標優(yōu)化率定/29 2.3 水文預報模型不確定性分析/32 2.3.1 SCEM-UA算法/32 2.3.2 基于formal和informal范式的不確定性分析/34 2.3.3 概念性水文預報模型不確定性分析/35第3章 復雜邊界和地形上水動力洪水演進數(shù)值計算/41 3.1 二維淺水動力學理論/41 3.1.1 三維Navier-Stokes方程/42 3.1.2 二維淺水方程/43 3.2 基于有限體積法的洪水數(shù)值計算模型/47 3.2.1 黎曼問題及近似黎曼求解器/47 3.2.2 梯度限制器/49 3.2.3 高階時間格式/49 3.2.4 摩阻項處理/50 3.2.5 底坡源項處理/51 3.2.6 邊界處理/52 3.2.7 穩(wěn)定性條件/52 3.3 復雜邊界和不規(guī)則地形下網(wǎng)格自適應技術(shù)/53 3.3.1 網(wǎng)格密集化/54 3.3.2 網(wǎng)格稀疏化/54 3.3.3 網(wǎng)格自適應準則/55 3.4 模型驗證/55 3.4.1 過駝峰的波傳播問題/55 3.4.2 具有收縮擴散段的水槽試驗/56 3.4.3 拋物型有阻力河床上的自由水面/58 3.5 實際地形洪水演進數(shù)值模擬/60 3.5.1 廣東省佛山市禪城區(qū)某河道洪水計算/60 3.5.2 湖北省漳河水庫的洪水計算/62 3.5.3 荊江分洪區(qū)的洪水演進計算/64第4章 洪水災害風險分析理論與方法/66 4.1 復雜條件下洪水危險性識別/67 4.1.1 組合權(quán)重模糊聚類迭代模型/68 4.1.2 自適應混沌差分進化算法/74 4.2 可變時空尺度下洪災易損性診斷/78 4.2.1 改進灰色關(guān)聯(lián)理想解法/79 4.2.2 基于分形理論的客觀權(quán)重確定/85 4.3 洪水風險綜合評價理論與方法/87 4.3.1 基于屬性區(qū)間識別理論的洪水風險評價/87 4.3.2 基于可變模糊集理論的洪災風險評價/89第5章 洪水災害動態(tài)評估及多級綜合評價方法/94 5.1 洪水災害損失評估原理與方法/94 5.1.1 研究目的及意義/94 5.1.2 洪災損失評估研究內(nèi)容及研究現(xiàn)狀/95 5.1.3 洪災損失評估原理/96 5.1.4 基于GIS的洪災損失評估方法研究/98 5.1.5 基于GIS的損失評估工作流程/102 5.2 基于GIS的洪水災害損失動態(tài)評估模型/103 5.2.1 動態(tài)淹沒分析模型/103 5.2.2 洪災損失計算模型/109 5.2.3 洪災損失動態(tài)評估模型/111 5.3 洪水災情多級綜合評價理論與方法/113 5.3.1 基于模糊聚類迭代的洪水災害評估方法/114 5.3.2 自適應差分進化算法及其在模糊聚類中的應用/117 5.4 洪水災情多級綜合評價模型/121 5.4.1 基于混沌DE算法和模糊聚類迭代模型的洪水災情多級綜合評價模型/121 5.4.2 基于混沌DE算法和PP多項式函數(shù)的洪災等級評估/125 5.5 洪水洪災損失動態(tài)評估與災情多級綜合評價應用實例/133 5.5.1 洪水洪災損失動態(tài)評估應用實例/133 5.5.2 洪水災情多級綜合評價應用實例/139第6章 洪水風險分析與災害評估應用示范系統(tǒng)開發(fā)、集成及應用/142 6.1 基于持續(xù)集成方法和面向服務(wù)體系的分布式松耦合系統(tǒng)集成平臺/142 6.1.1 面向服務(wù)的分布式專業(yè)系統(tǒng)/143 6.1.2 分布式系統(tǒng)的持續(xù)集成方法/145 6.1.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)/147 6.2 基于統(tǒng)一平臺的海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、組織與共享方法/149 6.2.1 流域水資源管理決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一支持平臺需求分析/149 6.2.2 非結(jié)構(gòu)與半結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)集成中數(shù)據(jù)抽取問題/151 6.2.3 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合中數(shù)據(jù)不一致問題/153 6.2.4 流域水資源管理統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享平臺/154 6.3 基于GIS的開放式?jīng)Q策支持系統(tǒng)交互平臺動態(tài)生成技術(shù)/156 6.3.1 開放式?jīng)Q策支持系統(tǒng)平臺相關(guān)技術(shù)簡介/156 6.3.2 基于GIS的水資源管理空間信息仿真交互技術(shù)/158 6.3.3 基于WPF的動態(tài)生成交互平臺/162 6.4 基于水動力學的水資源管理情景數(shù)值仿真及可視化模擬/163 6.4.1 面向流域水資源管理的空間數(shù)據(jù)挖掘與聚類/163 6.4.2 數(shù)字流域空間信息服務(wù)的組織與二維和三維表達/163第7章 洪水風險分析與災害評估理論和方法應用示范/167 7.1 長江荊江分蓄洪區(qū)洪水風險分析與災害評估應用示范/167 7.1.1 系統(tǒng)概述/168 7.1.2 洪水來源分析子系統(tǒng)/174 7.1.3 洪水影響分析子系統(tǒng)/179 7.1.4 洪災損失評估子系統(tǒng)/183 7.2 洪水風險圖編制與應用平臺/190 7.2.1 系統(tǒng)概述/190 7.2.2 基礎(chǔ)信息管理子系統(tǒng)/190 7.2.3 風險圖管理/193 7.2.4 避洪轉(zhuǎn)移分析/193 7.2.5 應急避險決策/201參考文獻/207