山区公路洪灾形成机制研究

For the county mountainous area highway flooding, combining theoretical analysis, field research and simulation experiment,using soil mechanics, hydrology, meteorology, geomorphology, disaster science and theory and technology of GIS and RS, the "pregnant disaster environment", "dangerous hazard" research-based, and implementation of highway flood formation mechanism studies. By addressing the "fine assessment data acquisition " and " coupling the disaster factors " two key problems: Extract the road flood disaster space,establish the micro landform system in mountainous region, set up road fine segmentation method based on the micro topography,put forward the method of fine assessment data simulation, zoning of disaster environment in multi scale,establish the comprehensive classification system and classification of the pedigree map,researching the relationship of road flooding and coupling hazard formative factors, painted information map of disaster chain, establishing comprehensive highway flood risk level assessment and zoning method system.Research results can effectively identify highway flood risk, provide theoretical and technical basis for the establish of our country highway flood risk assessment system, to provide a scientific basis for the disaster prevention and disaster alleviation policy decision of the traffic administrative department.

针对山区县域公路洪灾，现场调研、理论分析和综合模拟相结合，采用土力学、水文学、气象学、地貌学、灾害学及GIS与RS等理论与技术，以“孕灾机理”和“致灾危险与预警”研究为基础，系统实施山区县域公路洪灾形成机制研究。通过解决“评价数据精细获取”和“公路洪灾与致灾因子耦合关系”两个关键问题：提取公路洪灾孕灾空间，建立山区县域微地貌类型体系，构建山区公路多级精细分段基准，提出公路洪灾孕灾环境数据精细获取方法，开展孕灾环境多尺度综合分区研究；提出山区公路洪灾综合分类体系及分类谱系图，研究公路洪灾与致灾因子耦合关系，描画灾害链信息图谱，提出灾害危险评价数据精细模拟方法，构建公路洪灾危险评价指标与分区方法体系。研究成果为我国公路洪灾危险评价体系建立提供理论和技术基础，为交通管理部门的防灾减灾决策提供科学依据；对于保障山区公路安全畅通、自然灾害抢险施救和山区社会经济稳定快速发展具有重要的社会和经济意义。

“一带一路”和“长江经济带”战略支持下，以及全球气候变化背景下，保证公路运输安全、维持公路运输正常秩序以及对社会经济发展至关重要。项目首先进行公路洪灾致灾机理研究，构建了面向山区地形特征的微地貌类型体系及提取方法，建立了山区县域公路洪灾承灾体综合分类体系，提出了公路洪灾孕灾环境数据精细获取方法，进行了公路洪灾孕灾环境多尺度综合分区。其次对公路洪灾与致灾因子耦合关系进行研究，构建了山区公路洪灾综合分类体系及分类谱系图，探讨了公路洪灾灾害链联动机制及灾害关联关系。再者进行公路洪灾致灾数据精细模拟方法研究，研究建立了山区县域降雨空间分布精细模拟方案。最后对公路洪灾综合危险评价与预警进行研究，建立县域公路洪灾危险评价指标，研究山区县域致灾因子空间分布规律，耦合孕灾与致灾因子，提出山区公路洪灾预警标准与预警方法。研究得出：（1）重要结果。① 研究得出山区公路洪灾综合分类体系和分类谱系图。② 得到不同降雨强度背景下山区县域公路洪灾孕灾空间暴雨-径流精细模拟结果。③ 得出不同空间尺度山区公路孕灾环境和危险评价与分区结果。（2）关键数据。① 小流域地貌结构洪灾孕灾危险性中高危险、中危险、低危险及微危险所占比例依次为4.69%、31.25%、39.06%、25%，其中中危险和低危险所占比例较高。② 县域公路洪灾孕灾环境的整体分布中，高易发区、中易发区、低易发区和极低易发区所占比例依次为14.06%、45.42%、20.12%、20.40%。③ 县域公路径流量由I等级的径流量为主逐渐向着II、III等级转变，I等级径流量路段占比呈明显下降趋势，II等级径流路段在175mm情景达峰值达69.54 %，III~V等级径流首次出现在降雨125mm、175mm、250mm情景。公路洪灾研究旨在厘清公路洪灾的形成机制，助力我国社会主义建设的推进，保障“一带一路”和“长江经济带”战略实施，为公路洪灾管理、危险评价和预警提供科学依据，同时对区域规划、交通规划和城市规划等规划制定具有重要参考价值。