Impacts of Land Subsidence on Flood Inundation： An Example of the “2022⋅8” Levee-Breach in Raoyang River of Liaohe Delta

TANG Wei; CHENG Qing; CUI Jian; SUN Xiubo; WANG Jingli; GENG Xu

doi:10.13203/j.whugis20240063

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Impacts of Land Subsidence on Flood Inundation： An Example of the “2022⋅8” Levee-Breach in Raoyang River of Liaohe Delta

更新时间：2026-11-05

- Impacts of Land Subsidence on Flood Inundation： An Example of the “2022⋅8” Levee-Breach in Raoyang River of Liaohe Delta
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 51, Issue 2, Pages: 249-259(2026)
- 作者机构：
  
  1.中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京，100083
  2.中国地质调查局沈阳地质调查中心，辽宁沈阳，110034
  3.沈阳建筑大学交通与测绘工程学院，辽宁沈阳，110168
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13203/j.whugis20240063
  CLC： P237
- Received：17 September 2024，
  
  Published：05 February 2026
- 稿件说明：
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唐伟,程清,崔健，等.地面沉降对洪水淹没的影响——以辽宁绕阳河“2022⋅8”溃堤洪水为例[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(2):249-259.

TANG Wei,CHENG Qing,CUI Jian,et al.Impacts of Land Subsidence on Flood Inundation: An Example of the “2022⋅8” Levee-Breach in Raoyang River of Liaohe Delta[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(2):249-259.
唐伟,程清,崔健，等.地面沉降对洪水淹没的影响——以辽宁绕阳河“2022⋅8”溃堤洪水为例[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(2):249-259. DOI：10.13203/j.whugis20240063

TANG Wei,CHENG Qing,CUI Jian,et al.Impacts of Land Subsidence on Flood Inundation: An Example of the “2022⋅8” Levee-Breach in Raoyang River of Liaohe Delta[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(2):249-259. DOI：10.13203/j.whugis20240063

摘要

2022年汛期以来，辽河干支流绕阳河流域近90%的区域遭遇暴雨至大暴雨天气。2022-08-01T10：30：00，绕阳河下游左岸曙四联段发生堤防溃口，引发大面积洪水淹没，对沿河城市及周边区域的房屋、农作物和油田生产设施造成严重损失。除区域性极端强降雨外，地面沉降也是导致本次“2022·8”溃堤洪水事件的重要因素之一。基于ALOS-1与Sentinel-1雷达影像，结合合成孔径雷达干涉及水准监测数据，分析了曙光油田2007⁃03-2021⁃11的地面沉降时空分布特征；并利用高分三号雷达数据与水体指数方法解译了溃堤前后的洪水淹没范围，进而分析洪水蔓延过程及受灾土地类型。并通过叠加累积地面沉降与洪水淹没范围，探讨了地面沉降对溃堤发生及洪水发展的影响。研究结果表明：（1）曙光油田开采导致形成一个椭圆形地面沉降漏斗，沉降中心最大速率达-212 mm/a；（2）绕阳河流经该沉降漏斗区，溃堤洪水淹没范围与沉降区高度重叠，溃口处沉降速率达-150 mm/a；（3）地面沉降造成的高程损失削弱了堤防结构安全，导致输油管道更易没于水下，穿堤管道接合部位发生渗水破坏，进而诱发溃口；同时，地面沉降形成的洼地降低了河流泄洪能力，使洪水更易溢出河道并在沉降区域滞留，增加了淹没范围与深度。该研究强调了在洪水风险评估与防洪规划中需综合考虑地面沉降因素，为该类区域的防灾减灾工作提供科学依据。

Abstract

Objectives

This study aims to investigate the causes and impacts of the levee⁃breach event that occurred in Raoyang River in August 2022

with a particular focus on the role of ground subsidence induced by oil extraction. The analysis includes the spatial-temporal characteristics of land deformation and its influence on flood propagation and inundation extent.

Methods

Time series interferometric synthetic aperture radar (InSAR) processing was carried out using ALOS-1 and Sentinel-1 radar images

supplemented by leveling monitoring data

to analyze ground subsidence in the Shuguang Oilfield from March 2007 to November 2021. The pre- and post-breach flood extents were interpreted using Gaofen-3 radar data and a water index-based method. The inundation process and affected land types were further examined. Cumulative ground subsidence was then overlaid with flood inundation areas to assess its impact on levee failure and flood development.

Results

The findings reveal that:(1) Oil extraction in the Shuguang Oilfield resulted in an elliptical subsidence funnel

with a maximum annual subsidence rate of -212 mm/a at the center.(2) The Raoyang River flows through this subsidence funnel area

and the flood inundation extent closely overlaps with the subsidence region. The subsidence rate at the breach location reached -150 mm/a.(3) Elevation loss due to ground subsidence compromised the structural integrity of the levee

increasing the risk of pipeline inundation and seepage failure at crossing points. The formed subsidence basin reduced river discharge capacity

facilitating overflow

prolonging water retention

and increasing both the extent and depth of flooding.

Conclusions

This study underscores the importance of incorporating ground subsidence into flood risk assessment and flood control planning. The results provide a scientific reference for regional disaster prevention and mitigation strategies

particularly in areas affected by significant human-induced ground deformation.

关键词

Keywords

references

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