北京市通州区洪涝灾害风险评估及区划研究

鉴于洪涝灾害风险评估是城市实施洪涝灾害风险管理的重要依据,文章改进了指标体系评估法,综合考虑了洪涝灾害的孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体暴露性、防灾减灾能力,共选取12个评估指标;以北京市通州区为例,通过层次分析法完善指标权重的定量分析,结合ArcGIS技术,对洪涝灾害风险等级进行评估,为洪涝灾害相关部门对洪涝灾害的预防与洪涝灾害研究提供理论依据。     

基于D-S证据理论改进AHP-熵权的流域洪涝灾害评估研究

考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性以及承灾体易损性,选取指标构建小清河流域洪涝灾害风险评估指标体系,提出一种基于D-S证据理论的改进AHP-熵权法计算指标权重,求取洪涝灾害风险指数,运用自然断点分级法确定洪涝灾害风险等级,分析小清河流域洪涝灾害风险空间分布情况。结果表明：小清河流域洪涝灾害风险总体上表现出南低北高的趋势,其中高风险区和较高风险区分别占流域面积的8.7%和14.3%,主要分布在小清河干流以及主要支流两岸。所得评估结果同“利奇马”台风发生期间实际洪灾风险分布情况一致,对比证明基于D-S证据理论的改进AHP-熵权法优于AHP和熵权法,可为小清河流域防洪减灾决策提供依据。     

基于改进物元可拓模型的城市内涝灾害风险评估

城市内涝灾害风险评估可为灾害风险管理提供理论支撑，对城市内涝灾害防控具有重要意义。基于灾害成因从致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力四个方面选取12个指标构建城市内涝灾害风险评估指标体系，采用改进层次分析法与熵权法确定评估指标主客观权重，采用基于博弈论的组合赋权法计算组合权重，构建城市内涝灾害风险评估改进物元可拓模型，基于模型开展城市内涝灾害风险评估，以西安市主城区为研究区域进行模型应用。结果表明：碑林区、莲湖区、灞桥区内涝风险等级高且逐渐向较高等级转化，新城区内涝风险较低且逐渐向较高风险等级转化，雁塔区内涝风险处于较低等级，未央区内涝风险最小。研究结果可为城市内涝灾害风险管理及防洪减灾提供参考。     

城市洪涝灾害直接经济损失的评估与预测

本文对城市洪涝灾害的承灾体、致灾因子、孕灾环境的作用机理进行了分析。总结了城市洪涝灾害成灾模式的变化趋势，及城市化对洪涝灾害成灾特性的影响。在探讨城市灾前价值评估和洪灾经济损失率确定的一般方法基础上，建立了洪灾直接经济损失的评估与预测模型，并对天津市滨海新区的洪涝灾害损失情况进行了实际评估和预测。     

基于灰靶模型和GIS的陕南暴雨洪涝灾害风险区划

基于陕南地区28县区统计数据,应用熵权和灰靶评价模型方法,构建陕南地区暴雨洪涝灾害风险评价模型,结合GIS空间分析技术对陕南地区暴雨洪涝灾害风险进行了区划。结果表明:(1)陕南地区致灾因子风险性整体较高,10个县区为中等或以上风险等级,尤其是以中低山地形为主的柞水县、镇巴县和镇坪县风险最高;(2)承灾体暴露性以轻风险为主,规模以上工业产值高的城固县、人口密度大的汉台区风险较高;(3)孕灾环境高脆弱性区分布在汉滨区,其余县区脆弱性危险等级处于中等以下水平;(4)本区防灾减灾能力整体偏弱,经济发展较好的汉台区、汉滨区其防灾减灾能力等级为强和较强。综合风险区划结果显示,陕南地区暴雨洪涝风险等级较高,28个县区中处于中等及以上风险等级的县区有9个。     

基于承灾体空间化的高温灾害风险评估研究：以中国长三角为例

为了更精确地反映高温灾害对人口、社会经济、农业的影响程度,基于多源遥感数据、地理信息数据、统计年鉴数据反演2020年长三角地区高温承灾体空间分布情况,结合1971—2020年长三角地区221个气象站逐日温度数据,从致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力四个方面构建高温灾害风险评估模型。结果表明：(1)人居指数模型实现人口空间化分布与统计数据之间的误差为25.42%,多元线性回归模型实现GDP、农业用地密度空间化分布与统计数据之间的误差分别为26.70%、24.58%,经线性纠正后的结果能精确反映高温灾害承灾体空间分布情况;(2)基于高温的影响因素分析显示高温灾害发生在纬度低,远离水系、人口稠密的平原地带,利用指标权重分析得到纬度和海拔高度对高温灾害的影响最大,其次是人口密度和经济发展程度;(3)高温灾害风险图表明长三角地区高温风险总体呈现北低南高,内陆高于沿海的分布态势,高风险和次高风险主要分布于浙江省大部分地区,安徽西北、东南部,上海北部;中等风险分布于安徽省中部,苏南地区;低风险和次低风险分布于苏中、苏北、浙江沿海城市。     

基于GIS-AHP集成的陕西省暴雨洪涝灾害风险评估

随着全球气候变化,城市暴雨洪涝灾害的频发对城市社会经济可持续发展以及人民生命财产安全造成了极大的威胁。文章为科学的进行暴雨洪涝灾害风险评估,降低洪灾损失,借助自然灾害风险理论,以陕西省为例,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性以及承灾体易损性3方面出发,选取9个指标因子,采用AHP为各个指标因子赋权,结合加权综合法及GIS对陕西省暴雨洪涝灾害风险进行综合评估并区划。结果表明：陕西省高危险性区域主要分布在西安市、安康市、咸阳市;高敏感性区域主要分布在西安市、咸阳市;高易损性主要分布在西安市、榆林市。     

基于改进DEA的安全工区脆弱性研究

为研究水电工程施工安全工区脆弱性水平,基于灾害学理论,从工区固有危险性、工区承灾体易损性结合事故损失程度3个方面选取14个指标构建评价指标体系,融合数据包络分析法、交叉评价法和熵权法,提出水电工程施工安全工区脆弱性评价方法。选取长江及其支流建设的25个水电工程为研究对象,根据所提方法计算工区脆弱性评价值,区划工区脆弱性等级,结果表明:所研究的25个工区整体脆弱性水平较高,并通过指标数据调整,得到施工机械、工序水平和安全培训完成情况对工区脆弱性影响较大。     

基于机器学习算法的安徽省农业旱灾风险动态评估

基于安徽省及周边139个气象站点1960—2016年气象数据和2002—2017年的统计年鉴数据,通过机器学习算法随机森林、聚类分析方法构建安徽省农业旱灾风险评估模型,从致灾因子的危险性和孕灾环境与承灾体的脆弱性角度,动态评估安徽省农业旱灾风险时空演变规律并揭示其主要影响因素。研究结果表明：(1)旱灾危险性在不同年代的空间分布变化较大。在2000 s期间,安徽省南部北部出现干湿反转,南部危险性超过北部。在农作物关键生长期(3—8月份),4月和7—8月的危险性高值区域超过全省1/2面积。2001—2016年安徽省旱灾危险性由南向北递减,北部区域危险性变化(2.86)大于南部区域(0.55),南部区域危险性存在减小趋势,北部存在增大趋势。(2)脆弱性指标中复种指数、人均水资源量、农村居民纯收入、人均GDP、人均粮食产量、森林覆盖率这6个指标权重最高,占整个指标权重一半以上(57.6%)。加权评分得到2001—2016年安徽省农业旱灾脆弱性,其均值由南向北递增,各个区域脆弱性存在下降趋势,南部区域下降趋势更大,而北部区域下降趋势不显著。(3)2001—2016年安徽省农业旱灾综合风险均值达到...     

城市暴雨洪涝灾害脆弱性评价

基于脆弱性概念阐述暴雨洪涝灾害下的城市脆弱性内涵,从暴露度、敏感性和适应能力3个方面构建了包含11个指标的城市暴雨洪涝灾害脆弱性综合评价指标体系和评价模型,并确定脆弱性等级划分标准。以南京市秦淮区为例,针对100年一遇设计暴雨情景,基于MIKE一二维耦合模型,定量分析指标值,采用构建的评价模型计算了城市暴雨洪涝灾害脆弱性指数,对极端暴雨情景下研究区的脆弱性进行了评价,绘制了研究区脆弱性空间分布图,分析了脆弱性分布特点与成因。结果表明:MIKE一二维耦合模型可用于暴露度指标中最大淹没水深和时段末淹没水深的获取;河流沿岸且地势较为平坦的区域,交通路网中的低洼区域、立交桥下易形成积水的区域,人口稠密、GDP产值高、暴露程度较高的居民住宅区与企业中心等区域脆弱性较高。     

中小河流洪涝风险评估及研究——以哈尔滨地区为例

针对中小河流洪涝灾害防治工作中存在的河流数目庞大、基础资料缺乏、重点难以确定等问题,以哈尔滨地区为例,基于现代灾害风险理论,利用遥感数据和社会经济数据,在GIS空间分析基础上,通过对致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的脆弱性和区域防灾减灾能力的分析,对洪涝灾害风险进行定量评价,绘制出研究区域的洪涝灾害风险指数分布图。在此基础上应用聚类分析等方法进行洪涝风险分区和河流分类,从而科学、快速地确定重点防治地区和河流。研究成果不仅对哈尔滨地区中小河流洪涝灾害防治具有指导意义,所采用的技术方法还可供其他地区中小河流治理借鉴参考。     

基于组合赋权的多情景内涝灾害风险评估

城市内涝灾害频发会对城市社会经济发展构成巨大威胁,对城市内涝灾害风险进行评估,是降低内涝损失的有效途径。通过综合考虑城市内涝灾害系统中的致灾因子、孕灾环境和承灾体3个组成要素,结合水力模型情景模拟结果,共选取11个具有代表性的指标,建立城市内涝灾害风险评价指标体系,并结合主观层次分析法(AHP)和客观熵权法(EWM)组合赋权,构建城市内涝灾害风险评估模型。以广州市天河区为例,对该评估模型进行验证。结果表明：水力模型模拟结果可以充分反映出不同情景降雨下致灾因子的危险性,通过内涝风险等级与内涝积水叠加分析得出,风险等级较高的位置均处于内涝积水和地区重要程度较高的区域。该评估模型充分考虑了社会和自然的综合作用,具有较高的可靠性。随着暴雨重现期的增大,高风险区域面积显著增加,在实际应用中,通过风险评估可以确定出城市防汛的重点关注区域,以便于防汛资源的优先配置,为城市防灾减灾管理提供参考。     

基于四维度模型的湖南省湘江流域洪涝灾害风险评估

当前极端气候事件频发,降水频次与强度剧增,致使区域洪涝风险提高。为了降低区域洪涝风险,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力四维度分析洪涝灾害风险的形成机理,基于11项指标,综合运用ArcGIS地理信息软件与熵权法等数理统计方法客观赋权,对湖南省湘江流域的洪涝风险进行综合性评估,最终制作出区县尺度的洪涝风险分布图。结果表明：湘江流域中西部致灾因子危险性低,中游地区孕灾环境敏感性高;环长株潭地区与衡阳市的承灾体脆弱性较高,但前者凭借良好的经济基础,其防灾减灾能力相对较强;湘江流域洪涝风险分布从东北向西南呈增强趋势,高洪涝风险区位于长沙市、益阳市、衡阳市及永州市南部,不同地区洪涝风险的主导因子不同。研究结果较好地反映了多因子作用下地区洪涝风险的差异,可为区域防洪减灾提供支撑。     

葫芦岛市强降雨洪涝灾害风险区域划分研究

文章采用自然灾害风险指数模型和GIS技术，结合2010-2019年葫芦岛市各区县的社会经济数据、地理空间数据和气象观测资料，充分考虑葫芦岛市城市内涝受短时强降雨的影响，计算分析强降雨洪涝风险的承灾体易损性、孕灾环境敏感性、防灾减灾能力以及致灾因子危险性指数值，构建与编制葫芦岛市强降雨洪涝灾害风险模型及其风险区划。结果表明，洪涝灾害高风险区主要位于兴城市、绥中县，葫芦岛市南部具有较高孕灾环境敏感性，因经济、人口地位显著市中心区域具有较大易损性风险；该风险区划能够准确反映葫芦岛市洪涝灾害潜在风险，为区域防灾减灾提供科学决策依据。     

单体滑坡灾害承灾体的有限元模拟与易损性评估

针对目前单体滑坡灾害承灾体易损性评估定量化程度不高的问题,提出了一种承灾体易损性计算方法。在分析滑坡运动过程和承灾体破坏机制的基础上,引进塑性铰的概念,考虑了承灾体塑性变形过程,建立了简化计算模型。应用有限元软件SAP2000对钢筋混凝土框架结构受侧向力形变过程进行数值模拟,所得受力与位移参数代入简化计算模型,得到易损性数值并确定了承灾体破坏等级。结果表明:建筑物弹塑性变形与局部塑性铰变形过程类似,且塑性阶段所占比例较大;计算所得安全距离92.7m和承灾体易损性V为1时距离69.7m与实际基本相符。     

基于可变模糊聚类模型的内涝风险分析方法

城市内涝风险评价通常用于城市排水管网的改造、海绵城市建设的指导中,其影响参数众多,评判方法复杂。文章采用暴雨雨水管理模型(SWMM)搭建水力模型,采用最小均方差法筛选出重要性指标,并搭建可变模糊聚类模型评估片区内涝风险。以合肥市某排水管网系统作为研究对象进行实例分析,综合评判区域各排水节点的承灾体风险指数,为管网优化、城市更新提供科学的决策依据。     

基于GA-SVR-C的城市暴雨洪涝灾害危险性预测 ——以深圳市为例

为了准确评估暴雨事件对人类社会带来的影响,需充分考虑暴雨序列的不确定性特征。运用云模型对城市暴雨灾害进行危险性评估能够很好地解决暴雨灾害评估中的不确定性问题。选取深圳市4种暴雨致灾因子历史序列(2002～2012年)作为评价指标,运用组合赋权法计算各因子权重,通过云模型算法得到历史危险性评估结果。使用基于遗传算法参数优化的支持向量回归机模型(GA-SVR)预测2013～2016年各致灾因子值,并结合云模型(GA-SVR-C)预估预测年份的危险性等级,并与SVR(支持向量回归机模型)及BP人工神经网络的预测结果进行对比分析。结果表明:GA-SVR-C模型在评价因子的预测精度上整体要优于其他两个模型,得到的危险性评估结果与实际结果基本一致,很好地反映了城市暴雨灾害的风险水平。     

考虑致灾后果的溃坝洪水风险评估与等级划分

针对溃坝洪水风险受环境-荷载-人多种因素影响的不确定性,将不同洪水要素(水深、流速)联合考虑,分析洪水致灾的危险性。运用HEC-RAS二维水动力学模型和地理信息系统(GIS)空间分析技术,模拟溃坝洪水演进过程,从洪水到达时间、淹没范围等维度分析承载体的暴露度。针对人口分布与地理位置特征,基于人体失稳试验数据的统计规律、建筑物损毁标准进行承灾体脆弱性分析,提出基于灾害系统理论的溃坝洪水风险分析方法和溃坝洪水风险等级划分标准。可用于评估水库大坝失事风险,划分溃坝淹没区人口风险等级,为水库大坝突发事件应急救助和人口转移提供技术支持。     

回归分析框架下洪涝灾害脆弱性曲线构建方法综合比较研究

脆弱性曲线定量揭示灾害危险性强度与承灾体损失程度的关系，链接灾害的自然属性与社会属性，是灾害经济影响评估和风险管理的重要支撑。当前研究提出了多种洪涝灾害脆弱性曲线，多为基于案例的实证性研究，缺少系统性的理论整理。本文在回归分析理论框架下，对脆弱性曲线模型进行一致性的考证。明晰了损失率脆弱性曲线与损失状态脆弱性曲线的区别与联系，分析两种脆弱性曲线10种不同构建形式的基本假设、优缺点、适用性、拟合方法及选取标准。同时，利用湖北省恩施市“7.17”洪灾调研数据，构建商业停滞损失脆弱性曲线模型，对理论进行了验证分析。研究建议：损失率脆弱性曲线可以更好地链接损失评估与资产计算，在有准确的损失率数据情况下选用。其中，简单线性模型和双对数模型具有更好的参数可解释性，可优先考虑。损失状态脆弱性曲线更容易对应风险分级与对策分类，在损失率数据存在较大不确定性时选用。其中，Lognormal模型具有更好的理论适用性，建议优先考虑。     

浅析海塘工程的防洪减灾经济效益

通过对发生风暴潮时洪涝灾害承灾体、致灾因子、以及孕灾环境作用的机理进行分析,并结合浙江省已有的科研成果,建立海塘工程防洪减灾经济效益评估模型。以2007年13号强热带风暴＂韦帕＂发生时为例,计算海塘工程的防洪减灾经济效益。