减缓洪水脆弱性:印尼Bengawan Solo河流域滞洪区系统的实证研究

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:International Journal of Disaster Risk Reduction 4.2

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  本研究针对河流区域洪水灾害频发问题,通过分析印尼Bengawan Solo河流域Jabung滞洪区案例,结合HEC-RAS 6.5与ArcGIS 10.3技术,量化评估了滞洪区对洪水范围、水深及经济损失的缓解效果。结果显示,该滞洪区使10-50年重现期洪水影响面积减少39.72%-42.69%,50年一遇洪灾经济损失从955万美元降至589万美元,为三角洲地区综合洪水风险管理提供了可推广的方法论框架。

  

在全球气候变化背景下,洪水已成为最具破坏性的自然灾害之一,尤其对河流三角洲地区造成深远的社会经济影响。印尼作为群岛国家,其Bengawan Solo河流域因地形平坦、降雨集中且人类活动加剧,长期面临严重的洪水威胁。传统防洪措施如堤坝虽能局部缓解风险,但可能加剧下游压力并缺乏可持续性。如何通过工程与非工程措施协同降低洪水脆弱性,成为亟待解决的科学问题。

针对这一挑战,印尼布拉维贾亚大学的研究团队在《International Journal of Disaster Risk Reduction》发表了一项创新性研究,系统评估了Jabung滞洪区在Bengawan Solo河流域的应用效果。该研究采用水文-水力耦合分析方法,通过收集2014-2023年Babat自动水位记录站(AWLR)数据,结合HEC-RAS 6.5二维水力模型与ArcGIS 10.3空间分析,构建了10年、20年、25年及50年重现期(Return Period, RP)的洪水淹没情景,对比了滞洪区运行前后的防洪效能差异。

关键技术方法
研究团队首先利用AWLR站十年水位数据推算设计流量,通过Gumbel分布确定不同重现期峰值流量。基于数字高程模型(DEM)和河道几何数据建立HEC-RAS模型,模拟滞洪区调控前后的水流动力学过程。经济评估则整合土地利用数据和单位损失价值,量化农业、工业等部门的直接经济损失。

研究结果

1. 洪水范围与水深变化
模拟显示Jabung滞洪区使RP50洪水影响面积从1,752.21 km2
减少42.69%,其中水深>1.50 m的高风险区缩减最显著。但平均水深仅从1.036-1.046 m微降至0.995-1.031 m,反映滞洪区对极端水深调节有限。

2. 经济损失缓解
RP50情景下,滞洪区运行后总损失从152.75亿印尼盾(约955万美元)降至94.31亿印尼盾(589万美元),降幅达38.3%。农业区因淹没时长缩短受益最明显,验证了滞洪区对经济敏感区域的保护效能。

3. 水文动力学机制
滞洪区通过临时蓄滞约30%峰值流量,延迟洪水波传播时间2-4小时,为下游应急响应争取关键窗口期。出口堰控设计有效避免二次洪峰叠加,体现"空间换时间"的防洪理念。

结论与意义
该研究首次实证了滞洪区系统在热带三角洲地区的适用性,其创新性体现在三方面:一是建立可迁移的"水文建模-淹没模拟-经济评估"技术链条,为类似区域提供标准化分析框架;二是揭示滞洪区对洪水空间分布与经济影响的差异化调控机制,指出1.5 m水深为减灾效果阈值;三是提出集成排水系统优化与预警系统的协同方案,弥补单纯工程措施的局限性。

值得注意的是,研究团队强调滞洪区应作为综合风险管理体系的组成部分,需配套流域尺度的土地利用规划。这一成果不仅为印尼国家防洪战略提供科学依据,其方法论对东南亚、南亚等洪水敏感地区具有重要参考价值。未来研究可进一步探索气候变化情景下滞洪区的长期适应性,以及生态-社会-经济多维效益的协同优化路径。

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