基于改进权重AHP法的内涝灾害风险评价 ——以汕头市濠江区为例

近年来在全球变暖的气候变化环境下,极端降雨事件的频次和强度不断增加,城市内涝灾害频发,内涝灾害风险评价能够有效减小城市内涝灾害的损失。以汕头市濠江区为例,采用神经网络改进权重的层次分析法,拓展了传统的九分法标度,构建了汕头市濠江区内涝灾害风险评价体系。结果表明,濠江区内涝灾害风险整体呈现中南部高,西北部低的特点;其中玉新街道、滨海街道、马滘街道和达濠街道风险值较高,需要加强防范。利用历史数据验证评估结果,验证结果表明,约80%的历史洪涝灾害点分布在高风险区域,与历史灾害点的验证信息一致。运用神经网络改进了层次分析法的权重确定方式,将传统九分法的中间变量拓展到小数点后三位,并由机器打分确定权重已一定程度上减小主观性,可为相关部门的洪涝灾害的预警发布和防洪指挥调度提供科学指导。     

可持续化发展导向下的海湾型城市内涝治理框架

海湾型城市是我国重要的经济建设中心。当前受气候变化和海洋性气候的影响，台风暴雨、极端降雨事件发生频发，导致海湾型城市内涝灾害加剧。为保障城市的安全，亟需提升城市应对内涝灾害的能力。基于可持续化发展的思维导向，构建海湾型城市内涝治理框架。通过多元的技术对区域-市域-地区进行多尺度的内涝灾害识别，根据其风险结果提出了适用于多层级的内涝风险规划，并制定多时序的内涝治理应急响应方案，以期为洪涝灾害的治理提供创新的解决思路。     

基于PSR与贝叶斯网络的城市内涝灾害情景分析

气候变化和城市化进程加快双重影响下,城市内涝灾害事件频发广发,灾害损失严重,受到广泛关注。基于贝叶斯网络模型将城市内涝灾害事件划分为压力-状态-响应3个阶段,采用Netica软件对正常和极端状态下城市内涝灾害事件演化过程进行分析,通过揭示内涝灾害事件动态演化过程为城市防洪减灾、应急管理及其科学应对提供理论依据。以西安市典型内涝灾害事件为例对模型进行应用,结果表明:正常状态下,最大降水强度和单次降水历时在偏大范围概率较大,但平均降雨在偏小范围概率较大,说明城市内涝灾害事件具有降雨量大且时间集中的特性;中心城断路个数和受灾面积在内涝发生时极有可能受到波及,且应急预案多为Ⅱ级,说明城市内涝灾害一旦发生,造成的影响较为严重。极端状态下,当最大降水强度达到最大范围时,会发生较为严重的城市内涝,此时最大积水深度、中心城积水断路个数以及受灾面积都极有可能达到最大范围;当最大积水深度达到最大范围时,防汛救援人数达到最大范围,但应急响应速度提高较少,因此可以加强模拟演练和快速应急决策提高应急响应速度,减少城市内涝灾害损失。     

广西德保岩溶内涝灾害风险评价

利用基于Arc GIS技术和层次分析法的灾害风险评价模型对广西德保县岩溶内涝灾害进行风险评价,以期为防治岩溶内涝灾害提供科学依据。综合比较德保县降雨条件、社会经济与自然环境等因素,利用层次分析法确定各因子权重,然后利用Arc GIS技术得到德保县岩溶内涝灾害危险性、易损性和风险区划图。风险评价结果表明:广西德保县岩溶内涝高风险区主要集中在人口密集的城关镇,较高风险区主要分布在耕地面积分布较广的北部地区,而东部及西部地区的内涝灾害风险较低。     

基于序关系-熵权-独立性权-可拓云的内涝风险评价

随着全球气候变暖和城市化进程的加快,极端降雨引发的城市内涝灾害频发。为科学地计算内陆平原城市各区域内涝灾害风险等级,以西安市为例,从致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力4个维度构建风险评价指标体系;引入序关系分析法、熵权法、独立性权法确定指标综合权重,并利用可拓云模型进行定性和定量分析。结果表明：碑林区风险等级最高,为Ⅲ级,属于较高风险等级;莲湖区和新城区为Ⅱ级,属于较低风险等级;未央区、灞桥区和雁塔区为Ⅰ级,属于低风险等级;计算结果与实际情况较为一致,能较好地反映出西安市内涝灾害风险的实际分布情况。研究成果可为有关部门内涝灾害的风险管理提供参考。     

河北省城市内涝仿真模拟预警系统研制——以石家庄市为例

河北省城市内涝风险评估预警能力较为薄弱,以石家庄市为试点,基于暴雨内涝仿真模型建立河北省城市内涝气象风险监测预警系统。采用立体直观的实景三维形式将内涝灾害风险等级划分为四级,根据不同承载体对预警阈值进行设定。2015年8月30日石家庄市城区暴雨,积水资料与系统模拟的16个积水点中水深绝对误差值在0.2 m以下的共占94%,与实测水深较为一致,模拟效果有效。此外计算该等级降水重现期,绘制不同历史重现期的城区淹没水深分布图,为暴雨内涝风险评估提供技术支撑,为政府部门快速决策提供参考。     

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。     

广州“5·22”城市洪涝成因及对策

受全球气候变暖和城镇化进程的影响,近年广州市极端暴雨发生概率增加,强度愈来愈大,暴雨内涝灾害已成为影响广州城市水安全的突出问题。结合历史资料分析和"5·22"特大暴雨灾害调查,从降雨强度、城市建设、城市排水排涝系统和潮汐影响角度分析了广州城市洪涝的原因,并从规划开展、法制建设、防汛应急决策、涝点治理和规范化管理等方面提出防治对策。     

基于MIKE FLOOD的暴雨积涝模型在川沙地区的应用

前期以上海市浦东新区惠南镇为研究区域,以MIKE FLOOD为平台,耦合MIKE URBAN与MIKE 21,搭建暴雨积涝模型。将其应用于浦东川沙地区,以提高应对内涝灾害的能力。选取"2015-06-17"降雨灾情验证模型,并取得较好结果。应用模型评估研究区域现状雨水管网排水能力,大部分管道不满足1年一遇降雨的设计要求。分析主要易涝点及积水原因,模拟不同降雨重现期和不同水位边界工况下的积涝,以及评估对应的内涝风险,从而为防汛部门提供排涝减灾对策依据。     

构建三套工程体系 确保城市洪涝安全

洪水灾害有三种类型,一是台风、风暴潮引起的沿海地区洪涝灾害;二是由于大量或长期降水引起的江河水系流域洪水灾害;三是城市内部地区遭遇高强度短历时暴雨导致的内涝积水灾害.现在,洪水已成为人类面临的最严重的自然灾害之一,北京、武汉、杭州等地接连发生内涝积水,各大城市纷纷告急,城市内部地区遭遇高强度短历时暴雨导致内涝积水灾害,已成为当前最热话题.1 内涝定义城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象.造成内涝的客观原因是降雨强度大,范围集中.     

海河流域干旱特征与旱涝交替降雨事件概率分析

在气候变化影响下,极值事件频发,旱涝交替加快。以海河流域42个代表性气象站点1963~2013年的逐日降雨资料为基础,使用SOM神经网络算法,对气象站点进行聚类分区,选取连续无雨日干旱评价方法确定海河流域干旱等级,在此基础上采用Pearson-Ⅲ频率曲线对干旱之后的最大降雨量进行保证性分析,计算不同等级干旱发生后降雨强度达到中到大雨及大到暴雨的概率。结果表明,随着年内干旱发生次数的增加,降雨频次在减小,降雨强度明显增强,海河流域极大可能同时遭受旱涝灾害。研究结果可为海河流域旱涝事件的应对提供有力支撑。     

城市内涝灾害应急救援兵棋推演研究

针对近年来城市内涝灾害给居民、交通及城市基础设施带来的巨大影响,以低成本发现高风险事件和应急预案漏洞为目标,通过兵棋推演模拟城市内涝灾害应急救援过程。依据兵棋推演与灾害理论,结合GIS技术、决策树等方法,综合建立了动态兵棋棋子模型、暴雨规则、可视化地图及兵棋推演模型,实现了城市内涝灾害应急救援兵棋推演。结果表明:在设定的5年一遇暴雨情景及18个推演回合下,两个应急救援行动方案中,我方行动1虽能完成内涝灾害应急救援,但造成损失的概率非常高;我方行动2能够完成内涝灾害应急救援,且造成损失的概率较小。将兵棋推演方法引入到城市内涝灾害应急救援中,可准确的推演应急预案的可行性,研究成果对提高有关应急部门灵活处理应急事件的指挥能力、管理能力与决策能力具有重要意义。     

基于数值模拟的深圳民治片区暴雨内涝风险评估

以深圳市民治片区为研究对象,建立了基于SWMM模型和二维水动力学模型的城市雨洪水文水动力耦合模型,并采用历史调研资料对所构建的城市雨洪模型进行验证,结果表明该模型具有良好的精度和可靠性。利用所构建的城市雨洪模型模拟分析民治片区内涝情况,根据致灾因子和受灾体情况建立民治片区内涝风险评估指标体系,利用ArcGIS技术和层次分析法对民治片区内涝灾害进行风险评价,风险评价结果表明城市内涝灾害风险主要受淹没情况影响,民治片区高风险区主要集中在民强社区、民治社区、新牛社区内民治河沿河下游区域,低风险区主要分布在远离民治河的民乐社区、民泰社区和大岭社区。     

变化环境下ENSO对合肥市旱涝灾害影响研究

由1961—2000年合肥市每月的气温和降水数据得到干旱指数SPEI,从年、季尺度分析SPEI指数与ENSO事件的关系,揭示ENSO对合肥市旱涝灾害的影响。结果表明:(1)在40 a的研究期间共发生ENSO事件19次,暖事件的频次大于冷事件;(2)合肥市的旱灾和涝灾主要发生在ENSO事件年的当年、次年或前一年,其中在6个干旱年中,3 a发生在El Nino强事件年,5个涝年中,有3 a发生在La Nina强事件年;(3)ENSO事件强度与合肥市年SPEI指数呈显著负相关关系,滞后2个月最为显著,El Nino事件年合肥市发生旱灾的概率较大,而La Nina事件年发生涝灾的概率较大;(4)合肥市旱涝灾害以春夏季节居多,灾害强度以中度旱涝灾害为主,且旱灾强度比涝灾强度大,秋、冬季节恰好相反。     

基于AHP-GIS的内涝灾害风险评价研究——以揭阳市榕城区为例

基于内涝风险理论和内涝灾害成因机制，采用集成的AHP-GIS法，从区域的危险性、易损性、防灾减灾能力三方面选取考虑因子来构建风险评价模型，采用聚类和定性相结合的分析方法，对揭阳市榕城区进行洪涝灾害风险评价；研究结果表明，榕城区西北部是本区内涝灾害风险等级较高的区域，内涝灾害易发区主要分布在中西部区域，东部及东南部的风险等级总体较低。经验证，研究结果客观反映了榕城区内涝灾害风险分布情况，可为灾害防御工作提供技术支撑。     

开封市7.20特大暴雨城市内涝风险评估

河南7.20特大暴雨由于降雨强度大、历时长、洪灾多发引起了广泛关注,特大暴雨导致郑州、开封等城市出现严重内涝。针对城市内涝风险评估问题,对开封市12个自动内涝监测站点数据进行筛选和分析,构建了由短期风险、长期风险2个维度9个影响因子组成的半结构多层次多目标指标体系,在输入层采用信息熵权向量,在准则层对短期风险、长期风险2个子系统采用熵值权向量、对等权向量、决策偏好权向量3种赋权方法,构成改进风险模糊评价模型。对12个站点的内涝风险进行5个级别（极高、较高、中等、较低、极低）的评估。结果显示:在短期风险评估中,5号站点为极高风险,10号站点为中等风险;在长期风险评估中,6号站点为较高风险,8号站点为极低风险;在目标层的最终评价中,3种方法均显示5号、2号站点风险极高,7号、8号站点风险较低。经过与开封市内涝实际情况对比,认为评价体系和改进模型具有较强的适用性,针对城市内涝风险能够给出短期风险、长期风险、综合风险精准的评估结果,为城市进行排水管网完善、内涝积水点防治等提供可靠的数据支持,为应对暴雨引发的内涝问题制定应急减灾预案和应对措施提供依据。     

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。     

沈阳市内涝灾害脆弱性评价

文章采用Fuzzy功效系数法评价了沈阳市各地区的内涝灾害脆弱性要素值、单项指数和综合指数值。结果表明,沈阳市总体内涝灾害脆弱性介于轻度与中度脆弱之间,其中铁西区内涝灾害脆弱性水平最高,康平县最低。研究成果可为沈阳市的防涝减灾工作提供科学参考。     

西安市城市内涝成因及其防治对策

本文以西安市为例,对西安市内涝灾害成因进行了分析探讨。同时也初步提出了西安市内涝问题的防治对策,以期为城市内涝治理工作提供借鉴。     

基于数值模拟的城市内涝风险评估研究——以苏州市城市中心区为例

城市内涝作为一种严重的城市灾害,近年呈现显著增加的态势,给城市生产和生活活动带来了巨大破坏。在城市暴雨内涝防灾减灾工作中,灾害预防工作尤为重要,内涝风险识别是灾害预防的重要手段之一,可为防洪救灾规范化、科学化决策管理提供科学依据。以苏州市城市中心区为例,采用数值模拟的手段评估识别内涝风险,可为城市内涝治理及风险防控提供科学参考。