杭州市主城区暴雨内涝灾害风险区划

城市暴雨内涝灾害风险区划对减轻城市灾害损失以及提高防洪抗灾能力有着重要的现实意义.从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性以及防灾减灾能力4个方面出发,在已有洼地积涝提取模型的基础上,采用GIS空间分析技术和模糊综合评价方法,选取内涝灾害频发的杭州主城区进行暴雨内涝灾害风险区划研究,最终生成以30m×30m为基本评价单元的暴雨内涝灾害风险区划图.结果表明,杭州市主城区大部分区域(面积比约为83.12%)风险等级为中等及以下,小部分区域(面积比约为16.88%)风险等级较高,整体表现出较强的空间差异性,呈现出以上城和下城等老城区为中心向外辐射、风险等级逐渐降低的特点,其中富阳区内局部地区由于受地形影响导致风险等级较高.     

暴雨内涝灾害模拟研究

 城市暴雨内涝灾害的频发,已经给城市居民生命、财产安全等造成了严重威胁。对城市暴雨内涝灾害危险性模拟,可为城市暴雨内涝灾害危险性预报预警提供依据。以长春市南关区为研究区,以城市暴雨内涝灾害为研究对象,从多情景视角出发,提出了城市暴雨内涝灾害危险性多情景模拟框架,并以一、二维非恒定流为控制方程,以不规则网格为骨架综合构建了城市暴雨内涝灾害危险性数值模拟模型,实现研究区暴雨内涝灾害危险性多情景模拟。研究结果可为城市内涝应急管理部门在内涝灾害预报预警上提供参考依据。     

基于情景模拟的城市内涝动态风险评估方法

该文建立了一套针对城市暴雨内涝灾害的定量风险评估方法。通过二维水力学模型模拟积水的时空分布,并采用基于国内实地调查获得的脆弱性曲线估算内涝灾害损失。以福建省龙岩市新罗区为例进行了内涝风险评估,模拟了该地区不同降雨情景下的内涝时空分布和灾害损失情况。结果显示:持续时间越长、重现期越长的暴雨导致的积水和经济损失越严重,但不同的暴雨导致的积水区域在很大程度上是一致的。通过不同雨水井分布情况下经济损失总量的估算,分析了雨水井对降低城市暴雨内涝风险的作用。结果表明:雨水井可以有效降低内涝风险,但应对短时强降雨的效果有限。     

城市暴雨内涝预报研究

利用1995—2006年太原城市暴雨内涝灾害及其相关资料,统计分析了各种因素在内涝灾害形成中的作用与相互关系;以二维非恒定流理论为基础,构建暴雨内涝预报数学模型,并对其进行了模拟试验。     

上海探索分区气象风险预警

正上海市正在探索分区气象风险预警,以提升超大城市精细化管理水平。近年来,上海市气象部门联合水务、民政等部门在杨浦区试点开展了城市内涝风险预警服务:将原本面向中心城区整体发布的预警精细到杨浦区,作出哪些区域将发生内涝的风险预警。2017年起,上海市气象部门联合徐汇区,以暴雨内涝、低温寒潮、高温热浪等灾害为切入点进行风险预警,将气象大数据与交通、网格化管理、热线电话等     

城市居民内涝灾害风险感知调查研究 ——以郑州市为例

基于风险感知理论,采用问卷调查法从灾害认知情况、防灾意识和技能、响应情况三个方面对郑州市居民的城市内涝灾害风险感知现状进行调研,并在此基础上对不同影响因素之间的相关性以及不同路段之间居民对内涝灾害感知的差异性进行深入分析.结果显示:①城市居民内涝灾害的风险感知情况存在较大差异,多数居民对内涝灾害缺乏科学、系统的认知;②约80%的居民有一定的防灾意识,72.6%的居民掌握有基本的防灾技能;③多数郑州市居民对于内涝灾害都能积极响应,且对政府的相关工作有所期待.根据调查结果,对郑州市居民及政府相关部门提出了三点建议,为郑州市提升防范内涝灾害的能力、减轻灾害带来的损失和政府部门做好相关工作提供参考.     

基于机器学习的城市暴雨内涝时空快速预测模型

暴雨内涝的快速预测对于提升灾害应急处置能力具有重要意义。针对传统数值模拟复杂耗时导致难以满足暴雨内涝预测时限要求的问题,该文基于机器学习方法构建城市暴雨内涝时空快速预测模型。利用城市综合流域排水模型(InfoWorks ICM)模拟的高精度网格结果作为数据驱动,综合考虑降雨因素、地理数据以及排水管网的分布情况,分别基于随机森林、极限梯度提升(XGBoost)、K最近邻以及长短期记忆(LSTM)神经网络建立城市暴雨内涝快速预测模型。以北京市某区域为例,开展算例研究,结果表明：随机森林模型的空间预测效果最佳,淹没范围预测准确率可达99.51%,积水深度平均预测误差3.55%; LSTM神经网络模型能准确预测内涝点积涝过程的水深时序变化。在该算例场景下,所构建的机器学习模型可实现s级的暴雨内涝时空快速预测。     

基于GIS的秦岭暴雨灾害风险评价研究

以陕西秦岭为研究区域,应用16个县、市的DEM地理、气象、社会经济等数据,运用克里格插值法、层次分析法(AHP)和极差标准化等,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性以及防灾减灾能力等方面建立陕西秦岭地区暴雨灾害风险评价模型;利用GIS软件中的自然断点分类法、去量纲化和栅格计算器分析等方法,进行陕西秦岭地区暴雨灾害风险指数的计算分析.结果表明:汉中市、石泉县、安康市和商南县处在暴雨灾害高风险区,宝鸡市、商州市处在低风险区;将暴雨灾害风险综合指数图与近10年陕西秦岭地区暴雨灾害实际发生情况进行对比,与实际基本吻合,风险评价精度较高,为陕西秦岭地区暴雨灾害预警及防灾减灾提供借鉴.     

翠华山景区暴雨灾害游客风险感知差异性评价

以秦岭翠华山景区为例,通过游客随机抽样问卷调查,获取感知信息;构建游客暴雨灾害风险感知模型,定量评价游客暴雨灾害风险感知能力;最后分析游客个体特征对暴雨灾害风险感知能力的差异性影响。研究表明:游客减灾态度比较积极,减灾知识较缺乏,减灾行为较差。综合来看,游客对翠华山景区暴雨灾害风险感知综合能力较弱。游客的性别、年龄、职业、受教育程度和居住地是否发生灾害等个体特征对游客暴雨灾害风险感知能力产生较大影响。     

基于GIS的城市内涝影响因素及多元回归模型研究——以上海为例

全球气候变化引起了极端气候事件的增多,洪涝已成为最主要的相关灾害和世界各大城市共同面对的敏感问题之一.本文以中国特大型城市上海为例,基于历史数据及GIS空间分析,综合研究了上海市的降雨、城市建设用地扩张、人口集聚分布、城市数字高程(DEM)、基础设施排水能力等因素对中心城区暴雨内涝发生的影响,并基于Python中的scikit-learn机器学习模块构建了多元Logistic回归模型,根据以上因素对内涝是否发生进行判别,模型准确率达到90%以上.研究表明,上海市中心城区DEM、不透水面分布和人口分布显著影响其暴雨时的内涝发生率.     

基于最大熵模型的城市内涝风险预测： 以北京市主城区为例

随着全球气候变化和城市化发展,城市内涝频发且严重影响城市发展,研究内涝影响因素,进行内涝风险评估对防灾减灾具有重要意义。以北京市主城区为研究区域,获取内涝空间数据和影响因子数据,采用MaxEnt模型进行探究,识别内涝潜在风险区和分析影响因子与内涝风险的关系,结果表明：(1)影响内涝风险的主导因子为离立交桥的距离、建筑密度、不透水面比例、人口密度、暴雨持续时间、NDVI;(2)研究区内超过24.6%区域范围都处于内涝风险区,高风险区总面积约为40.17 km2^,中风险区的总面积约为298.09 km2^;较低风险与低风险区面积分别为423.75 km2^、30.53 km2^;(3)各区内涝点分布数量大小关系为丰台区>海淀区>朝阳区>石景山区>西城区、东城区;历史内涝点在空间分布上具有“南密北疏,西密东疏”的分布格局与“多核中心,次中心团带连接”的特征;(4)对风险评估结果进行空间自相关分析发现风险概率在丰台区中部,海淀区东北部、南部,石景山区东部地区呈高—高聚集,表明该区域在未来可能会受到周围区域的影响而发生内涝灾害,要高度关注该区域实现精准防控。相关成果为城市进行基础设施完善改造、潜在内涝积水点防治、制定应急减灾预案和应对措施等方面提供一定参考。     

上海暴雨灾害的系统特征与脆弱性分析

利用近30年暴雨和灾害资料,对上海城市系统受暴雨灾害影响下的暴露程度和敏感性等进行了动态分析,得出了该系统受暴雨灾害的脆弱性演化特征.研究结果表明,上海近30年来暴雨的数量和强度均有明显增加趋势,城市多强暴雨天气增加了城市内涝灾害的危险程度.低强度暴雨造成的城市水情灾害影响已很小,但极端强度暴雨仍构成严重的威胁.在城市建设发展过程中,地面排水能力的设计和提高、旧区改造和房屋建筑标准的提高等社会系统的变迁,会影响不同暴雨类型所造成的灾害程度与脆弱性;而城市在发展中又会出现新的薄弱和危险区域.因此,必须对灾害脆弱性进行动态分析和评估.     

基于HHM-RFRM-EOC模型的洪水风险定量评估与结构化表达

洪水灾害是世界上最严重的自然灾害之一,对洪水风险分析是减轻灾害损失和影响的重要途径。现有洪水分析方法缺少体系化流程,导致洪水应急时间紧迫、信息匮乏。为此本文提出一种基于分层全息建模（hierarchical holographic modeling,HHM）与风险过滤、评级与管理（risk filtering,ranking and management framework , RFRM）和要素-对象-结果模型（element-object-consequence,EOC）的暴雨洪水灾害风险识别、筛选与表达方法。首先,构建暴雨洪水人力、设备、环境、应急管理、信息五个方面风险辨识框架,确定出暴雨洪水系统初始风险要素。其次,基于RFRM方法理论将初始要素情景按照约束条件过滤,形成主要风险情景。之后,结合贝叶斯定理对暴雨洪水灾害进行定性和定量化评级,筛选暴雨洪水灾害的高危风险情景。最后,将暴雨洪水高危风险情景基于EOC风险概念模型参数化,并采用Protégé软件结构化表达。研究结果可以为暴雨洪水灾害应急决策提供辅助支持,为优化暴雨洪水灾害抢险救灾和防灾体系建设提供科学依据。     

城市内涝问题的研究

以我国内涝灾害频发的武汉、北京、长沙等城市为例,从自然因素,城市的规划、建设、管理等方面分析了城市内涝灾害产生的原因,并由此提出了建立城市排水系统GIS数据库,采用透水性地面铺装,加强排水管网建设等降低城市内涝,保障人民生命和财产安全的措施.     

浮箱式潜水泵在南海防暴雨内涝中的应用

就佛山市南海区近年屡受暴雨引发的内涝灾害的现状,介绍自主研制的浮箱式潜水泵的结构特点以及在防暴雨内涝中发挥的作用。     

基于HY-SWMM的居住小区暴雨内涝模拟及小区防洪涝研究

选取郑州市高新区盛和苑小区为研究对象,创建HY-SWMM(鸿业海绵城市/暴雨模拟软件),通过重现郑州“7·20”暴雨的雨量,模拟居住小区的内涝时空演变,得到相应的径流与积水数据。经过对居住小区在暴雨事件下的HY-SWMM内涝模拟计算结果分析,结合城市内涝成因,提出居住小区在暴雨内涝下的应对策略,以提高居民在城市暴雨内涝时的防灾能力与承灾韧性,对城市暴雨内涝防灾策略进行一定的补充。     

福州中心城区内涝现状及其模拟

在对内涝历史与现状调查的基础上,利用Arcgis 10.0构建下渗修正后的"雨量体积法"模型,进行"麦德姆"台风下的暴雨洪水情景模拟.结果表明:1)福州在历史上多次受到涝灾,且近期愈加频繁、严重;2)鼓楼区内涝灾害最严重,台江区较轻微,仓山区、晋安区被淹没的风险高,易内涝点多;3)内涝点分布情况与内河水系关系密切,受地形、排水系统、城市化建设影响较大.     

静海区玉米作物暴雨致灾风险阈值研究

根据天津市静海区2009—2017年5~9月的全区自动站数据和2013—2017年的各乡镇因暴雨受损的玉米减产率数据,采用统计方法对静海区暴雨灾害风险以及玉米因暴雨致灾风险进行评估和区划。研究发现,静海区暴雨灾害风险呈自西北向东南逐步增加的分布,静海区玉米作物暴雨致灾风险呈现出自西南向东北逐渐减少的分布。通过线性回归方法建立了玉米作物暴雨致灾风险12,h降水量阈值,量化不同暴雨灾害风险阈值所对应的玉米受灾情况,为制定有效的防灾减灾政策提供科学依据和研究思路。     

湖南暴雨洪涝灾害损失时空特征及影响因素分析

利用1984—2010年湖南灾情统计资料,对湖南暴雨洪涝灾害损失的时空特征进行了分析,并以年降水量、地区生产总值、人口数、城镇率和建成区面积等为指标,从自然和社会2个方面,初步探究了湖南洪涝灾害格局的影响因素.结果表明:湖南暴雨洪涝灾害整体呈现加重的趋势.洪涝灾害年内分布差异大,夏季最为集中,空间上主要集中在"湘资沅澧"四水流域下游和洞庭湖区.湖南暴雨洪涝灾害损失的变化受自然因素和社会因素共同的影响,从全省来看,损失与年降水量、地区生产总值、人口和城镇率间均表现出显著的正相关,其中前两者尤为显著,作为致灾因子的强降水是造成湖南洪涝灾害发生的直接原因,虽然社会经济的快速发展在一定程度上降低了灾害脆弱性,但同时灾害暴露性的增加更为显著,从而使得湖南暴雨洪涝灾害的损失以及风险呈现上升趋势.     

基于序关系分析法的暴雨灾害游客风险感知测评——以秦岭太平国家森林公园为例

遴选旅游业发展较快的暴雨频发区,从游客角度进行暴雨灾害风险感知实证研究.以秦岭山地太平国家森林公园为研究对象,通过对游客进行实地问卷调查,获取感知数据,利用序关系分析、指数模型等方法,构建测评指标体系;确立指标权重;分析和评价游客暴雨灾害风险感知能力;最后对游客风险感知能力个体差异和特征差异进行分析.研究结果显示:面对暴雨灾害风险,游客在应灾态度方面表现最出色,应灾倾向性行为次之,在暴雨灾害知识方面还需加强;游客风险感知能力在性别、年龄、职业、学历、月收入、家中受灾情况等方面存在个体差异.