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1、中国历史大洪水调查研究,一、项目的研究背景二、研究的关键技术三、成果和技术创新四、研究成果先进性五、科技进步的贡献,汇报提纲,特殊的地理位置 特有的地形条件 特殊的气候特点（热带到寒温带）,中国地形,太平洋水汽,印度洋水汽,climb,热带,中国气候带分布图,我国特殊的地理条件,研 究背 景,东部季风区,西北干旱区,青藏高原区,降水量地区分布不均 洪涝灾害突出,中国多年平均降水648mm，降水量时空分布不均 我国东部季风区洪涝灾害突出,中国多年平均降水量图,研 究背 景,东部季风区：人口密集 经济发达 暴雨频繁 洪水量级大 洪涝灾害严重,洪涝灾害是中华民族心腹之患,2000多年历史资料统计：中
2、国平均每两年发生一次较大洪水 洪涝灾害对经济社会发展产生深远影响 洪涝灾害威胁着中华民族的生存和发展，为中华民族心腹之患,研 究背 景,20世纪90年代以来各国洪涝损失占GDP比例,世界灾害统计,（慕尼黑再保险公司统计）,“大船若蛙，半浮水面，小船如蚁，漂流四周”国闻周报武汉三镇，平地水深丈余，陆地行舟，瘟疫流行，受淹时间长达133天,我国洪涝灾害频发灾害损失严重,研 究背 景,1931年大水时的武汉关,干支流洪水遭遇恶劣，洪水位高，中下游及两湖水位多次突破历史最高；干流荆江超过54年最高水位0.551.25m洪峰接连出现，高水位持续时间长；干流宜昌8次洪峰，沙市至九江超警戒水位5497天死亡
3、1562人，直接损失194亿元,换为中国水旱灾害启示录p284生死牌洲湾,1998长江全流域特大洪水,我国洪涝灾害频发灾害损失严重,1931年长江大水：长江中下游及淮河流域的湘、鄂、赣、浙、皖、苏、鲁、豫8省受灾严重，受灾县市672个(约占全国1/3），受灾农田1.46亿亩(耕地面积的28%)，死亡36.45万人，直接经济损失20.8亿银元1954年长江洪水受灾农田4755万亩，受灾人口 1888万人，因灾死亡3.3万人，损毁房屋 427.6万间。武昌、汉口被洪水围困百日之久，京广铁路一百天不能正常通车1998长江全流域特大洪水洪峰次数多、洪峰水位高、持续时间长，耕地成灾面积4002万亩，倒塌
4、房屋81.2万间，死亡1562人，直接经济损失194亿2003年淮河大水淮河发生了新中国成立以来仅次于1954年和2007年的第三位流域性大洪水,研 究背 景,二十世纪以来多次发生特大洪水,我国洪涝灾害频发灾害损失严重,甘肃舟曲：白龙江泥石流,吉林永吉：特大洪灾,江西抚州：唱凯堤溃决,6月21日傍晚，江西抚州唱凯堤发生决口，威胁下游5个乡镇14.5万人、京福高速公路、316国道以及12万亩粮田的安全！,8月7日23时，甘肃舟曲40min暴雨97mm（年均436mm），8日凌晨，汹涌的泥石流倾泻而下，发生新中国成立以来最大的泥石流灾害，夺去1000多名同胞生命，150万m3岩石等杂物堆积在白龙江
5、形成堰塞湖，舟曲县城被淹23天！,7月28日，吉林永吉682个自然屯遭遇特大洪灾，几十座中小型水库严重损毁、多数桥梁、公路和铁路垮塌，县城防洪工程全部被毁，全县28.47万人、直接经济损失高达52.7亿元。,研 究背 景,我国洪涝灾害频发灾害损失严重,研 究背 景,海南文昌：9月30日10月8日暴雨1754mm,海南琼海：最大日雨量702mm破历史极值,受持续暴雨影响，海南省多地受灾，部分水库大坝出现险情逾700个村庄被淹，万宁10万人被困，部分市县严重内涝,1975年8月淮河上游发生特大洪水 板桥、石漫滩两座大型水库溃决 29个县市1000多万人口受灾 1700多万亩耕地被淹 官方死亡人数达
6、26000多人 京广铁路冲毁102公里，中断行车18天、影响行车48天！,板桥大型水库溃决,下游遂平县一片汪洋,七五八淮河上游特大洪水,看！平原洪水位,我国洪涝灾害频发灾害损失严重,研 究背 景,75.8大水引起设计洪水问题的广泛反思,千年一遇洪峰流量：4230 m/s（1955年，未考虑历史洪水，设计用）13680 m/s（1973年，复核考虑历史洪水，未采用）13950 m/s（1976年，复建）实际最大洪峰流量：13000 m/s（1975年8月发生）,工程设计标准问题？PMP/PMF 设计洪水计算方法？实测系列短，缺历史大洪水,研 究背 景,板桥水库洪峰流量频率曲线,/（m/s）,稀遇
7、历史大洪水的确定是设计洪水计算的关键,历史洪水在设计洪水中作用,稀遇历史大洪水,设计洪水,工程规模和投资,防洪标准,实测洪水,研 究背 景,1976、1978年水利电力部发文：在全国范围开展历史洪水调查研究,1982年（1号）：函发全国调查洪水资料编辑工作大纲，明确由南京水文研究所负责技术指导和组织编辑工作,1976年9月（36号）：要求全国水利部门和流域机构，组织有关单位对已有历史洪水资料进行汇集、分析整编，尽快刊印成册,75.8大水引起设计洪水问题的广泛反思,1978年8月（136号）：进行各地洪水调查和文献资料的整理、审查和汇编工作，全国调查洪水工作正式启动,研 究背 景,29省（市、自
8、治区）水文局（总站）、（勘测）设计院,历时30余年、先后900余人参加,北京勘测设计研究院天津勘测设计研究院东北勘测设计研究院华东勘测设计研究院中南勘测设计研究院西北勘测设计研究院成都勘测设计研究院昆明勘测设计研究院,主要参加单位,南京水利科学研究院（南京水文所）水利部水文局国家防汛抗旱总指挥部办公室水利部水利水电规划设计总院长江水利委员会水文局黄河水利委员会勘测规划设计院淮河水利委员会勘测设计院珠江水利委员会海河水利委员会,一、项目的研究背景二、研究的关键技术三、成果和技术创新四、研究成果先进性五、科技进步的贡献,汇报提纲,历史调查洪水确定方法,1、水文学方法（有实测资料）,2、水力学方法（
9、无实测资料）,推算调查洪水需要确定：过水断面形状；水深（最高洪水位）（水文学、水力学）断面湿周；洪水比降；糙率系数（水力学）,关 键技 术,主要关键技术和技术途径,关 键 技 术,调查研究成果,调查研究内容,过水断面面积(A)推算,断面平均流速(v)推算,洪水题刻考证洪痕指认文献分析淤沙面分析,河床平均淤积速度分析河床探孔14C分析,Hn关系分析糙率影响因素分析,最高洪水位分析,洪水过水断面形状推算,河道糙率推算,最高洪水位H 和水面比降 J,洪峰流量Qm,水面线推算,合理性分析,合理性分析,质量控制体系,关 键技 术,洪水题刻考证,文献分析,淤沙面分析,洪痕指认,最高洪水位分析,关键技术（1
10、）,长江万县1870年洪水题刻,新安江建德1682年洪水题刻,共调查到全国洪水题刻3000 余处,长江云阳1870年洪水题刻,关 键技 术,沅水沅陵河段,一九三五年七月五日洪水涨至字下红记处，全城房屋均被倒塌人口淹死百余，为石门空前之大劫。,文献分析,淤沙面分析,洪痕指认,共调查到全国洪痕资料203000余条,最高洪水位分析,关键技术（1）,洪水题刻考证,关 键技 术,文献分析,淤沙面分析,洪痕指认,“文庙官廨尽泛”,文庙进水但尚未冲走,下限30000 m/s,“北门前水深数尺”,洪水未越过北门,上限34000 m/s,3000034000m/s,海量的历史文献分析佐证,最高洪水位分析,关键技
11、术（1）,洪水题刻考证,沅江辰溪历史洪水文献分析,关 键技 术,龙岩村1843年淤沙面,洪水题刻考证,文献分析,淤沙面分析,洪痕指认,最高洪水位分析,关键技术（1）,三门峡,小浪底,龙岩村,关 键技 术,单河段调查洪水位,最高洪水位H水面比降 J,调查点可靠性、代表性检查调查洪水水面线与实测洪水水面线比较多次调查洪水水面线比较,最高洪水位分析,关键技术（1）,洪水水面线,计算断面最高洪水位和水面比降,调查洪水水面线,关 键技 术,洪水过水断面形状推算,河床探孔,河床平均淤积速度分析,14C分析,韩江南宋时期古桥墩遗址,根据一定历史时段内泥沙淤积厚度的资料，推算河床平均淤积速度，进而推算历史洪水
12、过水断面,关键技术（2）,关 键技 术,探孔技术：利用钻探方法获得不同深度河床质,根据河床质组成推断历史河床断面,洪水过水断面形状推算,河床探孔,河床平均淤积速度分析,14C分析,关键技术（2）,关 键技 术,1843年洪水淤沙层,取得树根样品高程132.5 m,14C技术：通过测定河床质中腐木、骨骼、贝壳等生物体残留物14C含量，确定其年代，进而推断河床断面历史淤积变化,洪水过水断面形状推算,河床探孔,河床平均淤积速度分析,14C分析,利用14C分析小浪底1843年洪水断面,关键技术（2）,关 键技 术,分析断面岸壁特征、河床质组成等对糙率的影响,不同的河床质组成,不同的岸壁组成,林 木,灌
13、 木,浅 草,粗河床质,中河床质,细河床质,河段糙率推算,关键技术（3）,1,关 键技 术,河段糙率推算,分析河床几何特征对糙率的影响,糙率 n,水位 H,关键技术（3）,2,安仁站Hn关系图,皂市站Hn关系图,关 键技 术,3,根据全国1300多水文站实测资料，分析不同几何形状、不同河床质组成、不同岸壁特征对糙率的影响，综合编制全国不同类型天然河道糙率表,河段糙率推算,关键技术（3）,关 键技 术,质量控制体系,统一技术规范,严格逐级审查制度,单河段审查整编,单河段审查整编,单河段审查整编,1,2,关 键技 术,质量控制体系,汉江1583年洪水题刻,安康1583年洪水文献,3.多种合理性分析
14、检查方法定性合理性分析：定点检查定量合理性分析,十一年夏四月，兴安州猛雨数日，汉江溢。有一龙横塞黄洋河口，水雍高城丈余，全城渰没，公署民舍一空。溺死者五千余人，阖家全溺无稽者不计数,万历十一年，水至此，高三尺。四月二十三起。,3,关 键技 术,质量控制体系,3.多种合理性分析检查方法定性合理性分析：流域性检查定量合理性分析,3,莒县志“六月十九日大雨倾注七昼夜无一、二时止息，二十五日冲毁城垣，北关仅存房屋七间，淹死五、六千人”。临沂洪峰流量30000m3/s，达到世界同面积最大流量记录。,1730年沂沭河特大洪水,关 键技 术,质量控制体系,3.多种合理性分析检查方法定性合理性分析：序位检查定
15、量合理性分析,3,（广西红水河东兰）,关 键技 术,质量控制体系,3.多种合理性分析检查方法定性合理性分析定量合理性分析：洪峰流量模系数与雨情对照检查,3,关 键技 术,质量控制体系,3.多种合理性分析检查方法定性合理性分析定量合理性分析：流域上下游、干支流洪峰流量对照检查,3,关 键技 术,质量控制体系,3.多种合理性分析检查方法定性合理性分析定量合理性分析：区域洪水流量面积关系合理性检查,3,嘉陵江水系洪水流量面积关系,关 键技 术,一、项目的研究背景二、研究的关键技术三、成果和技术创新四、研究成果先进性五、科技进步的贡献,汇报提纲,主要研究成果,（1）全国调查洪水资料,多数河段历史洪水调
16、查期长达200300年，最远上溯至公元223年全国调查河段多达11600余个调查洪水多达40000余次,历史文献资料,全国调查河段分布图,成 果创 新,主要研究成果,（2）全国调查洪水资料整编成果,省、区、流域整编成果共80卷，资料珍贵、丰富提出全国各省区糙率分析成果，资料系统、实用,成 果创 新,主要研究成果,（3）全国汇总成果,中国历史大洪水调查资料汇编，中国书店，2006年涵盖全国5544个河段，共20000多次翔实、权威的大洪水资料,原全国政协副主席钱正英同志为本书作序,成 果创 新,主要研究成果,（4）中国历史大洪水调查研究技术成果,成 果创 新,主要技术创新,创新点一：建立了一整套
17、科学、实用的洪水调查理论方法和质量控制体系创新点 二：首次提出了近300年（最远上溯至公元223年）以来5544个河段20000多次历史大洪水调查成果，极大丰富了我国稀遇洪水信息，为我国设计洪水计算提供了坚实的资料基础创新点 三：提出了洪水水面线推算、河道糙率推算、洪水过水断面形状推算等大洪水调查的关键技术，提高了洪水调查成果的可靠性,成 果创 新,一、项目的研究背景二、研究的关键技术三、成果和技术创新四、研究成果先进性五、科技进步的贡献,汇报提纲,先进性,1,丰富坚实的原始调查资料,研究成果的先进性,全国调查洪水资料 覆盖全国的11600个调查河段，共40000多场次的调查洪水,大量珍贵的文
18、献，第一手野外调查、勘测、实验资料 3000 余处全国洪水题刻 203000余条全国洪痕资料 2000多部州县地方志 17361911年间全国洪涝灾情奏报18000余条 19111949年全国八大报刊摘录洪灾报道130卷 1300多水文站糙率实测数据 海量的计算分析资料,我国深厚的历史文化底蕴保证了获取海量资料的可能,科学实用的洪水调查方法三大关键技术八方面调查计算方法 严谨有效的质量控制体系统一技术标准严格的逐级审核制度科学的分析检查方法 系统完整的技术成果原始调查资料调查洪水分省汇编成果和全国汇编成果中国历史大洪水调查研究成果,研究成果的先进性,3,4,2,先进性,与国外相关成果对比,我国
19、历史洪水调查研究的范围、数量、深度以及成果的精度和系统性等方面处于世界领先水平,1、研究对象：国外侧重古洪水考证，我国则采用普查的方式开展历史洪水调查研究2、研究范围：国外主要结合工程建设和学术研究，开展局部性的历史洪水研究；我国除满足工程建设和学术研究外，还以抢救和挖掘历史资料为目的，开展全国范围的历史洪水调查研究3、研究方法：国外主要以定性分析为主，我国则建立了一整套科学、实用的历史洪水调查理论方法,先进性,1,2,3,“是历史留给后人的宝贵科学文化遗产，其资料之丰富、覆盖面之广在世界上堪称第一。”钱正英“极大地丰富了稀遇洪水的资料信息，是国家重要的基础数据，已在工程建设中普遍应用，并具有
20、重要的推广应用价值。”“整体达到国际领先水平。”鉴定委员会 是我国迄今为止最全面、最系统、最具权威性的历史洪水调查研究成果。,1,2,3,研究成果的先进性,先进性,一、项目的研究背景二、研究的关键技术三、成果和技术创新四、研究成果先进性五、科技进步的贡献,汇报提纲,成果应用和效益,总院,水利水电规划设计总院,黄河勘测设计有限公司,古贤、河口村、海渤湾大型水库设计，天桥、卧虎山、山阳中型水库除险加固,1,广泛应用于工程设计,成果应用和效益,井冈山水库（栋背站）设计洪水频率曲线,1915年调查洪水,1922年调查洪水,成果应用和效益,2,广泛应用于工程安全复核,全国病险水库37000余座，规划除险
21、加固14625座（大型289座，中型2136座，小型12200座）2010年6月底前，已完成7567座水库除险加固，根据设计洪水计算规范要求，均考虑历史调查洪水,3,防洪管理、工程调度中的应用,成果应用前景,1、流域综合规划2、水利水电工程规划设计3、水库工程安全复核（病险水库除险加固）4、江河防洪5、城市防洪规划6、中小河流开发治理7、铁路、交通、国防等工程建设8、支撑相关科学研究,对行业科技进步的推动,极大丰富了我国稀遇洪水资料，填补了无资料地区洪水资料的空白解决了设计洪水频率计算外延的难题，提高了设计洪水的可靠性提高了对我国洪水发生时空规律的认识，为区域水文规律、气候变化等方面研究奠定了坚实的基础培养了一大批水文调查和分析计算等方面人才,1,2,3,4,该成果：（1）是历史留给后人宝贵的科学文化遗产；（2）是水文科技工作者长期辛勤劳动的结果；（3）已经在工程规划和建设等方面发挥了重要作用，随着时间的推移其作用将越来越显著!,谢 谢,
