项目名称：内蒙古黄河流域典型区域淤地坝洪水预警研究项目简介

项目来源：内蒙古自治区水利科学研究院

项目期限：2021年～2022年

内蒙古是黄河流域流经省区之一，地处黄河“几”字湾的上半部分，地理位置独特，流域面积15.19万km²，占黄河总流域面积的19.1%，在整个黄河流域具有承西启东、北开南联的重要地位。黄河流经内蒙古843.5公里，贯穿中西部7个盟市的40个旗县，国土面积约52万km²，占全区的44%。其中：涉及林地面积7.40万km²，草地面积15.06万km²，荒漠化土地面积3.66万km²，沙化土地面积2.94万km²。

沿黄地区生态环境脆弱，水土流失严重，4.95亿亩水土流失面积亟待治理；防洪减淤形势严峻，黄河是游荡型多泥沙河流，干流淘岸、崩岸险情时有发生，滩区仍有8700多人、171万亩耕地处于洪水威胁中。多年来，国家和地方政府为治理黄河流域的水土流失，先后实施了一系列水土保持生态建设工程及坝系工程。多年的研究和实践证明，坝系工程有效拦截了径流和泥沙，蓄水保土，减轻了山洪灾害，改善了生态环境和农牧业生产条件。

内蒙古黄河流域内已建淤地坝总量2267座，但多数骨干坝配套设施不完善，未设溢洪道；大部分中型淤地坝无泄水和放水工程，许多淤地坝建设早，运行多年、老化失修，一旦爆发洪水，会影响工程运行安全，存在极大的安全隐患。坝系工程周边区域（下游）分布有晋陕蒙接壤地区国家能源重化工基地、包钢生产生活水源地、鄂尔多斯市现代农牧业产业带和新兴工业园区等重要的产业和设施，如果爆发洪水，洪水携带泥沙泄入下游沿河平原区和黄河，造成房倒屋塌、冲毁农田与工业生产设施、交通中断、河道淤堵等灾害，会严重制约社会经济发展。在此背景下，研究内蒙古黄河流域淤地坝洪水预报预警技术，在加强科学管理、维护和保障淤地坝工程安全运行、安全度汛，消除灾害隐患等方面显得尤为重要。因此，在水利厅领导的重视、关心下，由内蒙古自治区水利科学研究院牵头，开展了内蒙古自治区水利科技项目内蒙古黄河流域典型区域淤地坝洪水预警研究 (NSK202109)，项目期限：2021年～2022年。

本项目采用野外调查与模型建立和试验应用等方法，以内蒙古黄河流域淤地坝为研究对象，通过实地调查、资料分析，研究淤地坝分布特点及区域气象水文分布状况，建立了内蒙古黄河流典型域淤地坝基础数据库；通过分析溃坝原因，提取影响淤地坝运行安全的风险因素，构建淤地坝防洪风险指标体系和评价与预警模型，通过综合风险分析，划分预警等级，开发淤地坝洪水预警系统原型，初步实现淤地坝基础数据和预警可视化；通过淤地坝洪水预警体系布设，选择典型流域的淤地坝工程进行了试验与应用，并一步进行了完善。 

项目以十大孔兑为典型研究区域，研究了淤地坝的分布特点，在时间和空间尺度上计算了建坝以来淤地坝的淤积量，为淤地坝洪水预警模型的构建提供了数据支撑。根据区域内气象条件、淤地坝运行状况和工程质量，评估了淤地坝防洪风险并实现动态预警，构建了适用于黄河流域内蒙古段典型淤地坝特征的预警模型。淤地坝防洪预警模型的构建包括指标体系构建、水文风险评价、预警等级定义、预警效果模拟等4个方面的内容。通过实地调研、专家研讨，结合现有的研究成果，针对黄河流域内蒙古段淤地坝的典型特征，应用层次分析法，选取了主要的水文风险、运行风险和工程风险构建预警模型的防洪风险评价指标体系。主要考虑在降水条件下淤地坝内水位与空库状态下坝顶高程的比值来评价水文风险，通过已知降雨条件计算出坝内水位；根据模型给出的综合防洪风险评分，划分了风险等级。选取单坝结构、未设溢洪道的骨干坝作为研究对象，通过编制python程序对预警过程进行了模拟。同时实现了淤地坝数据管理和防洪预警可视化，设计了淤地坝防洪预警系统，该系统主要包含流域管理、淤地坝管理、预警管理和系统管理四个模块，该模块用于实现对淤地坝流域基础数据、水文数据的管理以及流域淤地坝分布的可视化展示。项目的实施可为整个内蒙古黄河流域实施淤地坝洪水预警提供理论依据和技术支撑。