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受全球气候变暖和人类活动的影响，近年来我国洪涝灾害频繁发生，给人民的生命财产安全造成了重大损失，严重制约了国民经济的飞速发展。平原流域地势低平、人口稠密、经济发达，在遭受洪水侵袭时受灾程度也尤为严重，做好平原流域的洪涝风险评估工作对保障流域人民生命安全和经济社会的可持续发展意义重大。
对于平原流域的洪水风险数值模拟研究，目前国内外的学者主要采用两种方法，即水力学洪水演进数学模型和静水位下的洪水淹没分析。水力学洪水演进模型存在计算速度慢、需要数据多、模型参数难以率定的问题，难以满足平原大流域洪涝风险评估的时效性。静水位下的洪水淹没数值模拟主要基于区域地形高程数据进行洪水淹没分析，需要数据少、计算简单，能够快速地确定洪水淹没区和水深分布，但很少考虑到圩区抽排的影响，难以直接用于圩区分布密集的平原河网地区的洪涝淹没模拟。
针对现有洪涝风险数值模拟方法在平原河网地区洪水快速预报方面的局限性，本文以杭嘉湖地区为研究对象，提出了基于陆域蓄水能力、水体纳雨能力及圩区调度的大流域洪涝风险快速评估模型，研究了不同分辨率DEM对大流域洪涝过程模拟精度的影响，开发了基于Django框架的大流域洪涝风险快速评估平台，为平原流域的洪涝风险评估提供技术支撑。主要研究成果如下：
(1)基于GIS对研究区域圩区内、外的蓄水能力进行了计算，构建了大流域洪涝风险快速评估模型，利用SAR影像提取了“菲特”台风期间杭嘉湖区淹没范围样本数据并基于此对模型进行了率定和验证。研究发现，当该流域的综合径流系数在暴雨前后分别取值为0.607和0.934时，模型达到最佳优化效果。此外，模型在验证数据上的召回率达80%以上，模拟效果良好，可用于大流域洪涝风险的快速评估研究。
(2)分析了不同DEM分辨率对研究区域蓄水能力计算结果的影响。DEM分辨率越低会导致区域蓄水容积的计算结果越小，即模型对研究区蓄水能力的估计值越小；当洪水水位在0.5m~2m之间时，90m、150m和300m分辨率的DEM与30m分辨率的蓄水面积的计算结果相比差距大，差距接近40%。因此，考虑到杭嘉湖区大部分高程在2m以下的情况，应尽可能选用高精度的DEM进行洪涝风险评估工作。
(3)分析了不同DEM分辨率对各水利分区的洪涝风险范围模拟结果的影响。DEM分辨率的降低会导致模型模拟精度的下降。其中，运西片的模拟结果对DEM分辨率较为敏感。DEM分辨率从30m降低到300m的过程中，运西片的模拟结果变化显著。300m分辨率下的淹没面积计算值与30m分辨率下的相比，差异可达50%以上。对于运东片、南排片和自排片三个水利分区，淹没面积的计算精度随着DEM分辨率的降低缓慢下降。当分辨率在90m到300m范围变化时，淹没面积的计算值与30m分辨率的相对误差控制在20%以内，即运东片、南排片和自排片三个水利分区的洪水淹没模拟结果受DEM分辨率变化影响较小。
(4)基于Django框架开发了大流域洪涝风险快速评估平台，实现了大流域洪涝风险评估模型的远程用户式操作，该平台有效提升了大流域洪涝风险快速评估模型的自动化程度和可操作性，对大流域洪涝风险评估工作具有重要价值。
对于平原流域的洪水风险数值模拟研究，目前国内外的学者主要采用两种方法，即水力学洪水演进数学模型和静水位下的洪水淹没分析。水力学洪水演进模型存在计算速度慢、需要数据多、模型参数难以率定的问题，难以满足平原大流域洪涝风险评估的时效性。静水位下的洪水淹没数值模拟主要基于区域地形高程数据进行洪水淹没分析，需要数据少、计算简单，能够快速地确定洪水淹没区和水深分布，但很少考虑到圩区抽排的影响，难以直接用于圩区分布密集的平原河网地区的洪涝淹没模拟。
针对现有洪涝风险数值模拟方法在平原河网地区洪水快速预报方面的局限性，本文以杭嘉湖地区为研究对象，提出了基于陆域蓄水能力、水体纳雨能力及圩区调度的大流域洪涝风险快速评估模型，研究了不同分辨率DEM对大流域洪涝过程模拟精度的影响，开发了基于Django框架的大流域洪涝风险快速评估平台，为平原流域的洪涝风险评估提供技术支撑。主要研究成果如下：
(1)基于GIS对研究区域圩区内、外的蓄水能力进行了计算，构建了大流域洪涝风险快速评估模型，利用SAR影像提取了“菲特”台风期间杭嘉湖区淹没范围样本数据并基于此对模型进行了率定和验证。研究发现，当该流域的综合径流系数在暴雨前后分别取值为0.607和0.934时，模型达到最佳优化效果。此外，模型在验证数据上的召回率达80%以上，模拟效果良好，可用于大流域洪涝风险的快速评估研究。
(2)分析了不同DEM分辨率对研究区域蓄水能力计算结果的影响。DEM分辨率越低会导致区域蓄水容积的计算结果越小，即模型对研究区蓄水能力的估计值越小；当洪水水位在0.5m~2m之间时，90m、150m和300m分辨率的DEM与30m分辨率的蓄水面积的计算结果相比差距大，差距接近40%。因此，考虑到杭嘉湖区大部分高程在2m以下的情况，应尽可能选用高精度的DEM进行洪涝风险评估工作。
(3)分析了不同DEM分辨率对各水利分区的洪涝风险范围模拟结果的影响。DEM分辨率的降低会导致模型模拟精度的下降。其中，运西片的模拟结果对DEM分辨率较为敏感。DEM分辨率从30m降低到300m的过程中，运西片的模拟结果变化显著。300m分辨率下的淹没面积计算值与30m分辨率下的相比，差异可达50%以上。对于运东片、南排片和自排片三个水利分区，淹没面积的计算精度随着DEM分辨率的降低缓慢下降。当分辨率在90m到300m范围变化时，淹没面积的计算值与30m分辨率的相对误差控制在20%以内，即运东片、南排片和自排片三个水利分区的洪水淹没模拟结果受DEM分辨率变化影响较小。
(4)基于Django框架开发了大流域洪涝风险快速评估平台，实现了大流域洪涝风险评估模型的远程用户式操作，该平台有效提升了大流域洪涝风险快速评估模型的自动化程度和可操作性，对大流域洪涝风险评估工作具有重要价值。