印度中部纳尔默达河受人类活动影响河段洪泛区分区的综合地貌方法

《River Research and Applications》：Integrated Geomorphic Approach for Floodplain Zonation Along an Anthropogenically Impacted Reach of the Narmada River, Central India

　　**摘要**我们提出了一个综合地貌框架，用于印度纳尔默达河 140 公里河段（Bargi Dam 和 Barmanghat 之间）的洪泛区分区。该框架利用了哨兵 -2 号多光谱图像（10 米）、哥白尼无森林和建筑数字高程模型（FABDEM），以及使用差分全球定位系统（DGPS）在现场测量的地形剖面。遵循印度中央水利委员会的指导方针，我们将洪泛区分为三个区域。这些包括禁入区（NGZ；2-5 年重现期）、监管区（RZ；25 年重现期）和警告区（WZ；100 年重现期）。我们完全基于地貌特征、地形断裂和河岸植被划分了这些区域。NGZ 包括水文连通的洼地、沼泽以及具有耐水性河岸植被的完整河岸沟壑。RZ 由洪水通道、大型洼地、决口扇和具有茂盛木本植被的湿地组成。WZ 包括高地台地、古河道以及具有宽树冠、主干根系树木的峡谷。我们通过侦察、当地调查、RTK-DGPS 调查（垂直精度 < 2 厘米）和无人机图像（1-2 厘米分辨率）进行了现场验证。为了评估这种整体的地貌学方法，沿 70 公里子河段（Bhedaghat–Barmanghat）建立了一维 HEC-RAS 模型进行比较。我们将使用声学多普勒流速剖面仪（ADCP）测量的河道水深与 FABDEM 合并，以真实表示河道几何形状并输入模型。我们利用 1977 年至 2023 年在 Belkhedi 附近测站记录的水位数据对模型进行了校准和验证。该模型得出的均方根误差（RMSE）为 1.25 米。将从地貌方法获得的洪泛区分区与模型进行比较，我们发现 NGZ 的交并比（IoU）值为 0.53，RZ 为 0.42，WZ 为 0.31。NGZ 区域显示出两种方法之间始终一致的接近度。然而，流量调节和人为改造显著解耦了当代水力学淹没模式中的 RZ 和 WZ。由于动态地形变化，水力学模型低估了 RZ 和 WZ 的洪水范围。地貌分析和当地调查使我们能够通过识别土地利用影响来完善这些洪水区域边界。这些地貌改变导致了现场调查中观察到的快速洪水模式变化。地貌部分不依赖于流量数据；我们认为地貌框架可直接应用于管理无测站或数据稀缺河流走廊的洪水风险。地貌分区为长期河流走廊规划提供了洪泛区一阶功能分类的科学基础。**利益冲突**作者声明无利益冲突。**数据可用性声明**地貌数据、使用 HEC-RAS 模拟的洪泛区洪水（5、25 和 100 年重现期）以及处理后的 DEM 区域已存入 Zenodo 数据仓库?。现场数据集，如 ADCP 横断面、无人机图像和 DGPS 剖面，是纳尔默达河谷管理局（NVDA）的财产，只有在获得 NVDA 批准后才能共享。纳尔默达河的日流量可以从新德里中央水利委员会的数据门户下载?。