评估土地利用动态对洪水缓解策略的影响：对陈纳布河流域马拉拉-汉基河段的水文分析

《Environmental and Sustainability Indicators》：Evaluating the Influence of Land Use Dynamics on Flood Mitigation Strategies: A Hydrological Analysis of the Marala-Khanki Reach in the Chenab River Basin

洪水模拟评估土地利用变化与河道形态对巴基斯坦 Chenab 河防洪的影响，LISFLOOD 和 HEC-RAS 模型显示最大洪水面积 473 平方公里，揭示城市化导致洪水风险加剧，建议规划中纳入防洪措施。

　　洪水是一种极端的自然灾害，通常由强降雨和河流泛滥引起，对全球的人类社会构成了显著的威胁。在巴基斯坦，尤其是奇纳布河流域，洪水的频率和强度在过去几十年中有所增加，对经济和社会带来了深远的影响。本研究通过分析土地利用变化和河流形态，探讨了奇纳布河在马拉拉-汗基段的洪水淹没情况及其影响。通过使用LISFLOOD和HEC-RAS等模型，研究人员模拟了洪水淹没范围，并结合卫星图像和地理信息系统（GIS）数据，评估了土地利用变化对洪水的影响。

研究结果表明，从2006年到2021年，该区域的城镇化率增加了25%，而农田面积则减少了17%。这种土地利用的变化对河流的形态和洪水风险产生了重要影响。例如，随着城市扩张，河流的自然缓冲能力减弱，导致洪水更容易扩散到周边地区。同时，农田减少意味着植被覆盖减少，进一步降低了地表的渗透能力，增加了地表径流，从而加剧了洪水的发生频率和强度。

在河流形态方面，研究发现奇纳布河在不同年份表现出显著的变化。例如，在2006年至2021年间，河流的弯曲度（sinuosity）在某些区域有所增加，表明河流的形态从原本的辫状河逐渐转变为蜿蜒河。这种变化可能与泥沙沉积、侵蚀作用以及人类活动密切相关。研究还指出，河流的弯曲度在2021年达到1.09，而某些特定区域如X2段的弯曲度甚至达到12，这表明该段河流的弯曲度显著增加，对洪水的传播路径和淹没范围产生了影响。

为了评估洪水的淹没范围，研究人员采用了LISFLOOD和HEC-RAS两种模型进行模拟。在最大流量为15,938立方米/秒的情况下，LISFLOOD模型预测的洪水淹没面积为434平方公里，而HEC-RAS模型的预测结果为473平方公里。这表明，尽管两种模型在洪水模拟方面各有优势，但HEC-RAS模型在预测洪水淹没范围方面更为准确。通过结合历史数据和统计分析，研究人员还评估了洪水的频率，发现使用Gumbel分布能够较好地拟合洪水数据，从而支持了对洪水发生概率的预测。

此外，研究还关注了土地利用变化对洪水的影响。例如，森林砍伐和农业用地减少会降低地表的渗透能力和蓄水能力，增加地表径流，从而加剧洪水的发生。而城市扩张则可能改变地表的粗糙度，影响洪水的流动路径和速度。研究强调，合理的土地利用规划对于减少洪水风险至关重要，特别是在容易受到洪水威胁的区域。

研究建议，未来应加强土地利用管理，限制在河流沿岸的无序扩张，同时推动生态恢复，如植树造林，以增强洪水的自然缓冲能力。此外，建立有效的预警系统和优化工程措施也是应对洪水的重要手段。通过这些措施，可以更好地保护生态系统和人类生命安全，促进可持续发展。

本研究不仅提供了关于奇纳布河流域洪水风险的详细分析，还为未来在类似地区进行洪水管理提供了科学依据和实践指导。通过结合卫星遥感技术和地理信息系统，研究人员能够更精确地监测和评估土地利用变化，从而为制定有效的防洪策略提供了数据支持。研究结果表明，综合考虑自然因素和人为活动对洪水的影响，是实现可持续水资源管理的关键。