[發(fā)明專利]一種城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法

在審

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• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106940840A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿艷芬;王兆衛(wèi);毛劍東
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法，特別是涉及一種城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法。

背景技術(shù)

洪澇已成為世界上最頻繁的自然災(zāi)害，洪澇災(zāi)害造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失在各種自然災(zāi)害中都占據(jù)主要部分。近年來，城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的頻率愈來愈高，城市內(nèi)澇災(zāi)害多是由于暴雨或長期降雨導(dǎo)致雨量過多，地勢低洼，大量積水不能及時排除而形成的自然災(zāi)害。一方面，隨著城市道路和建筑物密度的增加，增大了城市不透水面積及比例，加之地表植被的破壞，致使遭遇同等級降雨強(qiáng)度下，地表徑流增加，匯流時間縮短，河道洪峰流量加大。另一方面，維持城市正常運行的系統(tǒng)，如水、點、氣、油、交通、通訊等網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，一旦發(fā)生故障必將產(chǎn)生大面積的輻射影響。

城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估致力于定量描述內(nèi)澇事件的成因、發(fā)生的概率、影響的范圍與強(qiáng)度，不同規(guī)模強(qiáng)度的暴雨可能產(chǎn)生的風(fēng)險及其后果。評估的方法主要有：基于歷史災(zāi)情的概率統(tǒng)計方法，是對災(zāi)害進(jìn)行統(tǒng)計分析，找出其發(fā)展規(guī)律，對城市內(nèi)澇災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，但其所需的時間序列的災(zāi)情數(shù)據(jù)難以獲取或者丟失，評估的結(jié)果是區(qū)域整體風(fēng)險，且不能反映風(fēng)險的空間差異；采用指標(biāo)體系的災(zāi)害評估方法，一般從構(gòu)成要素的因子出發(fā)，基于一定的原則選擇指標(biāo)，具有明顯的靜態(tài)特征，但不能有效解決風(fēng)險的時空變化性；而根據(jù)數(shù)值模擬技術(shù)，建立水文水動力模型，模擬洪水演進(jìn)過程，雖然能反映洪水的時空特征，但是缺乏風(fēng)險的分析過程。

基于傳統(tǒng)的內(nèi)澇災(zāi)害評估上不夠精確，本方法結(jié)合二維水動力學(xué)數(shù)值模擬和模糊綜合評價法，克服了傳統(tǒng)單一評估方法的不足，將綜合性方法及多方法應(yīng)用技術(shù)推廣到城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險分析中。城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估的結(jié)果可以廣泛的應(yīng)用到災(zāi)情管理、災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)急救援等方面，對城市防災(zāi)減災(zāi)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷的城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法。

技術(shù)方案：為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法，包括以下步驟：

S1：判別和確定城市內(nèi)澇災(zāi)害的易損性指標(biāo)：從內(nèi)澇災(zāi)害對城市的直接損失、間接損失和社會影響方面出發(fā)，分析傷亡指數(shù)、財產(chǎn)損失、洪水造成的交通癱瘓對工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)發(fā)展造成的影響以及帶來的環(huán)境污染問題，確定城市洪澇易損性指標(biāo)；

S2：確定城市內(nèi)澇災(zāi)害的危險性指標(biāo)：根據(jù)當(dāng)?shù)厮摹⒌匦钨Y料，基于二維淺水方程建立水動力模型，利用數(shù)值模擬技術(shù)模擬城市內(nèi)澇災(zāi)害過程；

S3：基于模糊評價法建立城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估模型：首先采用層次分析法進(jìn)行指標(biāo)層次劃分和指標(biāo)權(quán)重確定，然后基于Fisher最優(yōu)分割法確定內(nèi)澇災(zāi)害的等級，最后利用多級模糊評估法建立災(zāi)害風(fēng)險評估模型；

S4：應(yīng)用步驟S3得到的評估模型對城市內(nèi)澇災(zāi)害進(jìn)行評估，確定災(zāi)害的危險程度和風(fēng)險等級。

進(jìn)一步，所述步驟S1中的城市洪澇易損性指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要素和社會指標(biāo)要素，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要素包括工礦企業(yè)u₁、交通運輸業(yè)u₂、電力業(yè)u₃、通信業(yè)u₄以及經(jīng)濟(jì)增長率u₅，社會指標(biāo)要素包括人口密度u₆和土地利用類型u₇。

進(jìn)一步，所述步驟S2中，采用芝加哥雨型作為降雨輸入條件，通過水動力模型模擬結(jié)果確定淹沒水深u₈、淹沒范圍u₉和淹沒時間u₁₀這三個危險性水情指標(biāo)。

有益效果：本發(fā)明公開了一種城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法，評估結(jié)果更加貼近實際情況，可以廣泛的應(yīng)用到災(zāi)情管理、災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)急救援等方面，對城市防災(zāi)減災(zāi)具有重要的意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施方式的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明具體實施方式的城市內(nèi)澇災(zāi)害指標(biāo)層次圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的介紹。

本具體實施方式公開了一種城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估方法，如圖1所示，包括以下步驟：

S1：判別和確定城市內(nèi)澇災(zāi)害的易損性指標(biāo)：從內(nèi)澇災(zāi)害對城市的直接損失、間接損失和社會影響方面出發(fā)，分析傷亡指數(shù)、財產(chǎn)損失、洪水造成的交通癱瘓對工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)發(fā)展造成的影響以及帶來的環(huán)境污染問題，確定城市洪澇易損性指標(biāo)；

S2：確定城市內(nèi)澇災(zāi)害的危險性指標(biāo)：根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、地形資料，基于二維淺水方程建立水動力模型，利用數(shù)值模擬技術(shù)模擬城市內(nèi)澇災(zāi)害過程；