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水 利 学 报

2022年5月 SHUILI XUEBAO 第 53卷 第5期

文章编号：0559-9350（2022）05-0549-12

寒区河道-堤防-泛区凌汛灾害风险评估防控研究进展

田福昌 ，苑希民 ，何立新 ，王秀杰 ，王丽娜 ，郭立兵 5
1，2
4
1，2
3
1，2
（1. 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；
2. 天津大学 建筑工程学院，天津 300072；3. 河北工程大学 水利水电学院，河北 邯郸 075000；
4. 中国市政工程华北设计研究总院有限公司智慧水务分公司，天津 300074；
5. 宁夏回族自治区水旱灾害防御中心，宁夏 银川 750002）
摘要：寒区凌汛灾害的孕育、发生及演变与河道-堤防-泛区关联密切，凌汛灾害风险的科学评估与防控至关重
要。以凌汛灾害风险“识别-计算-评估-防控”为主线思路，从凌汛成因与凌汛灾害特征、河冰及凌汛洪水数值模
型、河道凌汛灾害风险评估、凌汛期堤防险情与溃堤淹没风险评估、凌汛灾害风险防控措施等五个方面，综述寒
区河道-堤防-泛区凌汛灾害风险评估防控研究进展，并提出河道-堤防-泛区凌汛灾害链条效应及其驱动机制、
河冰演变-凌汛壅水-堤防险情-泛区淹没风险链模型、河道凌汛壅水-堤防溃决-泛区淹没风险定量评估、堤防冻
融险情演化动力机制及智能预测、凌汛灾害监测-预警-评估-防控应急决策支持系统、凌汛灾害“四预”数字孪
生平台等方面是凌汛灾害风险评估与防控亟需解决的关键科学问题或未来主要的研究方向，可为寒区凌汛灾害风
险的深入探究与科学管理提供重要思路。
关键词：河道-堤防-泛区系统；凌汛灾害；风险评估；风险防控；链条效应
中图分类号：TV147 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20210862

1 研究背景

［1］
凌汛是冰凌堆积堵塞产生水流阻力而引起江河水位明显上涨的一种水文现象 ，普遍发生于高
纬度高海拔寒区河流，而我国是世界上凌汛灾害影响最严重的国家之一。由于特殊的地理位置和水
文气象条件影响，我国寒区河流凌汛灾害（即“凌灾”）频繁发生并造成严重损失，为冬春季节北方江
河的重大自然灾害之一，凌汛灾害风险的科学评估与防控十分困难 。古人云：“伏汛易抢、凌汛难
［2］
防”，一语道出了凌汛险情自古难以防御且抢险极为困难，更有“凌汛决口、河官无罪”，映射出了
凌汛堤防溃决灾害防守难度和人类面对凌汛决口事件的脆弱度，尤其北方黄河宁蒙段淤积形成新悬
河，防凌形势更加严峻，已成为影响我国重大战略——黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设
的主要因素之一。加强凌汛灾害风险管理与科学防控，提高寒区防凌减灾能力，切实减轻凌灾风险，
既是寒区自然灾害防治的必然需要，也是国家可持续发展和重大战略顺利实施的需要。
近年来，我国寒区河流凌汛灾害问题引起了冰冻圈和水利学者的高度关注，同时也是防凌减灾
领域研究的热点和难点。由于气温变化、水流条件、河道边界和人类活动等多重因素影响，凌汛灾
害孕灾环境越趋复杂，呈现致灾因子多样、承灾体脆弱性大等显著特征 ［3-4］ 。寒区凌汛灾害的孕育、
发生及演变与河道-堤防-泛区紧密关联，目前对于河道-堤防-泛区系统凌汛致灾成灾过程、规律、

收稿日期：2021-09-19；网络首发时间：2022-04-19
网络首发地址：https：/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1882.TV.20220415.1652.001.html
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基金项目：国家重点研发计划项目（2018YFC1508403）；高等学校学科创新引智计划（B14012）；科技部重点领域创新团队（2014RA4031）；
国家自然基金委创新团队（51621092）
作者简介：田福昌（1989-），助理研究员，主要从事防洪减灾与智慧水利研究。E-mail：tianfuchang@tju.edu.cn
通讯作者：王秀杰（1973-），副教授，主要从事防洪减灾与智慧水利研究。E-mail：wangxj_m@sina.com
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