基于模糊理论的冰情预报及冰凌灾害风险分析

近些年冰情灾害发生范围有所扩大，给经济发展带来的危害和损失在不断增加，目前国内对冰情预报研究者甚少，对冰灾风险的研究几乎查不到相关文献，这种状况远远滞后于国民经济发展对该研究的需求。因此集中科研力量研究解决有关冰凌预报和冰灾问题非常必要，而且是迫在眉睫。所以本研究将模糊理论应用到冰情预报及冰情灾害风险分析中，具有如下创新：1）将模糊理论应用到冰情灾害研究中，进行冰情灾害风险分析、冰情灾害预测预报、冰情灾害评估，建立基于模糊理论的冰情灾害分析模型。2）用模糊理论研究冰情发生、发展、消融过程，建立冰情预报系统，开发基于模糊理论的冰情预报软件。3）在Geographic Information System（GIS）软件基础上，建立基于模糊理论的冰情预报及冰灾风险分析专家系统。该研究为管理部门提供可靠的冰情预报结果，冰情灾害的减灾、防灾措施等。

近些年冰情灾害发生范围有所扩大，给经济发展带来的危害和损失在不断增加.能够及时、准确地预报出冰情发生和发展的情况，对冰凌洪水发生风险分析，给防凌指挥、决策提供重要的科学依据，是减少冰凌灾害的重要的非结构措施。因此，集中科研力量研究解决有关河道冰凌预报和冰灾风险分析非常必要也非常急迫。. 通过基于模糊理论的冰情预报和冰凌灾害风险分析，得到如下创新成果：. （1）建立了基于减法聚类辅助模糊推理系统的冰情预报系统.首次采用减法聚类辅助模糊推理系统预报河道冰情。以黄河宁蒙河段石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐水文站流凌、封河和开河日期作为研究对象，一共预报48组数据，不合格数据5个，合格率89%，预报结果较好。. （2）建立了适合冰坝特点的模糊灾害风险分析系统.根据冰坝突发性、不确定性和研究资料缺乏特点，采用模糊发生率分析方法，建立模糊灾害风险分析系统。在此基础上提出黑龙江上游河段冰坝可能发生率的判断方法，进行冰灾风险评估，针对不同的风险，采用针对性的应对措施，防治冰灾发生，或者最大可能降低冰灾造成的损失。通过黑龙江漠河18年(1997-2014年)冰灾资料分析对比，发生冰坝年份，判断正确率100%，其中3年存在发生冰坝可能性，但未找到有明显冰坝发生的记录。. （3）应对冰灾风险的冰凌爆破试验和理论研究.通过黑龙江漠河江段现场防凌爆破试验研究，拟合出黑龙江冰凌爆破中冰盖厚度、炸药埋深和炸药用量之间的函数关系式，该公式可以作为黑龙江防凌爆破依据。提出了爆破坑分类定义方法，并改进了防凌爆破技术。通过2015年开河前防凌爆破，确保了黑龙江上游江段顺利开河。. 建立了基于模糊理论的冰情预报及冰灾风险分析系统，应用到黄河宁蒙河段和黑龙江上游河段，取得好的应用效果。项目成果可以推广到北方河渠冰情管理中。