水库洪水淹没风险快速预测及避险转移路径规划方法研究

来源：水资源与水工程学报杂志2026年第3期北京时间：

作者：杨永平，刘立军，陈光照，费科，孟佳静，郝胜开，宋玲，侯精明

单位：1.陕西省水旱灾害防御中心,2.西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室

摘要：在水库洪水淹没风险事件中，快速准确预测下游洪水演进过程是有效制定应急响应决策的关键。传统机理模型计算耗时久且难以满足实时预测需求，为此提出融合水动力模型与XGBoost算法的洪水快速预测方法，该方法采用水动力模型模拟多入库流量情景生成训练数据，在保留洪水演进物理约束与关键特征的基础上训练XGBoost快速预测模型。结果显示，平均水深预测值的决定系数(R2)均大于0.98，且单次预测计算时长为8.35~9.41 s，效率提升显著。进一步基于预测结果，引入混合算法优化避险转移路径，对长益庙水库下游4个受灾点制定了10条精准疏散路线，可缩短疏散时间、降低人员风险。所构建的快速预测及路径优化框架在确保精度的同时，能实现洪水实时预测与高效疏散决策，可为洪涝风险管理提供技术支撑。

关键词：水库洪水,淹没风险,快速预测,避险转移,XGBoost,粒子群优化,GAST模型

基金资助：国家重点研发计划课题（2024YFC3012403）; 国家自然科学基金项目（52409104）