我国北方城市暴雨灾害演化过程及风险分析

提出一种基于灾害演化网络的风险分析方法,针对城市暴雨灾害的演化过程进行了风险分析。利用复杂网络理论构建北方城市暴雨灾害演化网络模型,将危机事件分为三个等级,并探讨了事件级别和出入度的关系;分析城市暴雨灾害链演化特点和暴雨危机事件后果蔓延规律,得到关键危机事件和演化链。结果表明,交通堵塞是我国北方城市暴雨灾害系统中关键危机事件;暴雨灾害演化系统存在短链、长直链和循环链三种结构,其中循环链中的危机事件互为因果,可自行激化,是灾害演化网络控制的关键结构。     

我国城市暴雨内涝的成因及其应对策略

暴雨内涝是城市自然灾害的主要形式之一,并长期困扰我国的许多城市。依据城市化进程及排水系统的发展趋势,揭示了我国城市暴雨内涝防治的误区,全面剖析了暴雨内涝的成因。结果表明:排水系统设计标准低下是我国城市暴雨内涝的一个重要的、但非唯一的成因;仅通过提高设计标准防治暴雨内涝投资巨大、实施困难,且成效不大。我国城市暴雨内涝的成因还包括城市下垫面不透水比例增加、暴雨洪峰流量增大、排水系统雨污混接现象普遍存在、地面沉降日趋严重、相关部门与专业缺乏沟通与合作等。基于发达国家城市暴雨管理的研究成果和实践经验,结合我国城市排水系统的实际情况,提出了暴雨内涝防治的应对策略,以促进城市暴雨管理体系的建立和完善。     

基于设计暴雨强度城市河道排涝与管渠排水标准关系研究

城市化地区河道排涝系统与管渠排水系统,分属不同的管理部门,遵循不同的行业规范。该文分析了城市河道排涝与城市管渠排水的功能及关系,从排水系统的特点及计算方法探析了城市河道排涝与管渠排水的区别。还讨论了排涝标准三个主要因素暴雨历时、排涝时间和设计暴雨重现期的拟定,探讨了城市河道排涝与城市管渠排水标准的衔接方法,并以合肥市十五里河为例,通过推求设计暴雨强度拟定河道排涝和管渠排涝设计暴雨重现期之间的定量关系,为城市排水工程规划提供了参考依据。     

济南市城市扩展与城市暴雨洪灾

阐述了济南市城市扩展历程和城市暴雨洪灾概况,分析了济南市城市暴雨洪灾的成因.研究结果表明,浅盆地形和多暴雨的气候条件是济南市城市暴雨洪灾的自然致灾因素,而城市扩展后,城市雨岛效应增加了市区暴雨出现的频率与强度,城市外部排水变为内部排水,对下垫面性质及自然沟道、洼地的改造使城市洪量增大,滞时减小等,加剧了济南市城市暴雨洪灾的量级和频度.为应对严峻的城市暴雨洪灾,提出了排蓄结合的应对措施.即从源头上减少流经城区的洪水量,加强排水系统的整治,建立健全雨情、水情遥测网和城市防洪调度决策支持系统.     

基于GIS技术的城市暴雨积涝数值模拟与可视化——以哈尔滨市道里区为例

以哈尔滨市道里区为例,通过对城市暴雨积涝条件分析建立了城市暴雨积涝三层空间的概化模型;利用GIS技术作为可视化平台,以水动力学方法采用一维非恒定流对管道内水流进行模拟,以二维非恒定流对地面水流进行模拟,同时耦合一、二维非恒定流模型并结合无结构不规则网格,建立了城市暴雨积涝数值模拟模型,实现了对城市暴雨积涝的水深和积水范围模拟及可视化。     

青岛环胶州湾地区暴雨特征及暴雨灾害风险分析

通过37年(1971-2007年)的气候资料分析了青岛地区暴雨气候特征和暴雨发生概率及重现期分布特征。基于暴雨是对青岛地区城市建设和发展影响较大的气象灾害,结合1984-2007年的暴雨灾情普查资料,进行了暴雨气象风险评估。总的看来,青岛环湾地区暴雨灾害风险最高的地区在崂山区、胶南市和市北区。     

城市暴雨灾害的影响程度及对策研究——以长沙市为例

通过对近年暴雨资料、城市建成区平均高程数据和城市排水管网资料的考察,以及对城市暴雨灾害危险性、脆弱性、暴露性的分析,制定了适用于长沙市的暴雨灾害风险评估方法。利用该方法对长沙市现有建成区798个地块的暴雨灾害风险进行了评估,将其分为高风险区、中风险区、低风险区3个类别。在此基础上,总结了长沙市暴雨灾害风险区的分布规律,并提出了一系列对策措施,包括更新城市排水管网、建设地下集水库、建立雨水自排系统和建设紧急排涝系统等。     

基于微博大数据的城市内涝灾害的灾情及公众情绪研究——以南京市为例

随着气候变暖以及城镇化的快速推进,城市暴雨内涝灾害日益频发,成为人们关注的热点和难点问题。结合社会媒体大数据开展城市暴雨内涝灾害的风险管理,是获取现场灾害数据和开展灾害风险评估的可行途径。该文提出了利用微博大数据获取暴雨内涝灾情和公众情绪的新思路。首先对微博数据进行去重、分类处理,并将每条微博的IP地址转换成相应的物理地址;其次,使用ICTCLAS分词系统对微博内容进行分词处理,对得到的分词结果利用TF-IDF计算公式计算其权重并建立暴雨内涝灾情映射表;再次,建立灾情和情绪的分类编码表,据此检索获取每一地区的灾情和公众情绪;最后以发生在南京市2016年6-7月的城市暴雨为例,对所提出的思路和方法进行验证。     

城市内涝风险识别、预警与韧性评估研究进展

城市内涝风险识别、预警及韧性评估是补齐城市安全风险短板的关键。在简单回顾国内外研究进展的基础上,对其研究思路和技术方法进行了概况性评述和深入分析,发现由暴雨预报转向风险预警的研究程度还需要深入,韧性评估技术没有一个科学的衡量标准,仍存在争议,难以精准服务城市内涝防御和城市安全应急管理。在未来发展趋势上,要进一步加强基于暴雨-内涝-灾损过程的风险感知、“数据+模型”双驱动下的城市内涝风险预警、考虑内涝灾害保险的韧性评估等技术攻关,为城市安全、城市韧性建设提供科学理论和实用技术的有力支撑。     

天津市城区暴雨沥涝仿真模拟系统的研究

天津市位于黄河水系尾闾，是我国北方重要的工业和港口城市。该市历史上一直遭受洪涝灾害的威胁，加之近几年市区范围不断扩大，不透水面积增加，排水能力远远不能适应城市的发展要求，城市沥涝问题日趋严重。为了掌握天津市暴雨沥涝的规律，减轻洪涝灾害对该市的影响，作者利用二维不恒定流水动力学模型和计算机信息管理及图形技术，采用Power Station Fortran 4.0和Visual Basic5.0编程语言，在Widows98环境下开发了天津市暴雨沥涝仿真模拟系统。该系统首次实现了从城市暴雨预报、监测到城市暴雨沥涝仿真模拟的研究， 不仅能够处理实时的不均匀的降雨信息，还能处理数值预报模型的预报降雨信息。系统的信息前后处理模块用图形方式管理仿真模型的各类信息，方便用户显示、查询和修改，使系统更加完整、实用。     

济南城市暴雨灾害及防御对策探析

随着商品经济的发展,城市建设突飞猛进,人口日趋密集,某些自然灾害对城市的压力也日趋严峻,城市对某些自然灾害的承受能力也表现得日益脆弱。本文仅就济南城市暴雨灾害及其防御对策试作以下探析。     

杭州市极值暴雨的统计建模与频率计算研究

以杭州市1951—2012年的逐日降水资料为基础,通过极值统计理论中的广义极值分布和广义帕累托分布分别模拟城市暴雨的年最大值序列和超阈值序列,采用极大似然估计法估计模型参数,采用分位数图和Kolmogorov-Smirnov方法对拟合结果进行拟合优度检验,并借助轮廓似然函数估计方法估计模型关键参数及设计暴雨的置信区间。研究结果表明:虽然广义极值分布和广义帕累托分布的分布类型和样本序列存在一定差异,但两种分布关于杭州市暴雨极值的统计推断结果比较相近。在样本资料长度有限的条件下,应重视暴雨极值不确定性的分析研究。轮廓似然函数法可以反映重现期长短对设计暴雨置信区间的影响,有助于定量估计设计暴雨的置信区间。此方法和研究成果对于评估杭州市暴雨极值及其不确定性具有理论与实际意义,可为城市洪涝规划与工程设计提供技术支撑。     

亡羊补“涝”重在科学减灾

正5月11日,2008年以来最大的一场暴雨袭击深圳。这座年轻的现代都市在30多年中,陆续修建了13 700多公里下水道,却依然在暴雨面前不堪一击。初步统计显示,暴雨中当地有150处道路积水,5 000多辆公交车无法正常运营,约2 000辆汽车被淹。近些年,我国城市内涝问题越来越严重。每逢夏季都常见有关"城市看海"的新闻报道,如果说北京、兰州这样的城市能"看海"源于意外的暴雨,那武汉、杭州甚至深圳这些雨水里泡大的城市都能"看海",就真的有点说不过去了。是什么造成这     

古代经验对城市防涝的启示

研究现代城市暴雨后内涝灾害的原因,对照古城水系的经验,认为古代以河渠为城市排水干渠,密度大,行洪断面大,调蓄系统容量巨大,管理良好,是防止暴雨后城市内涝的重要经验,可供借鉴.     

城市暴雨灾害风险评估及防御对策研究——以江苏省南京市为例

以江苏省南京市为例,从气象灾害发生维度评估城市暴雨气象灾害风险性。从致灾因子、孕灾环境和承灾体三方面构建南京暴雨灾害风险评价体系,采用2003-2012年统计数据对南京暴雨灾害风险评价指标进行等级划分,构建隶属函数判定评价因素与评价等级的隶属程度,建立二级模糊综合评价模型评估南京暴雨灾害风险,并选取2012年南京暴雨实例进行数据演算,验证该评价模型的有效性,最后提出南京暴雨灾害的防御对策。     

不同热力背景对城市降雨(暴雨)的影响(Ⅰ)──降雨分布的空间差异

如何准确描述和预测降雨（暴雨）的空间分布，已成为城市减灾防灾的重要内容。本文探讨了利用热信息研究城市降雨空间分布差异的方法．在遥感、ＧＩＳ技术支持下，利用对不同时期夏、冬季热图像的主成分分析和图像分割，将上海市１９５８～１９９８年热环境划分为自然、低温、高温３种不同的热力背景．在此基础上，就不同热力背景对城市降雨（暴雨）分布空间差异的影响规律进行了研究，为建立城市降雨空间差异预报模型奠定了基础．     

城市暴雨洪涝灾害直接经济损失的文献计量分析

目前评估城市暴雨洪涝灾害直接损失的文献较多,但研究动态和未来趋势是什么,很少见到规范的文献计量研究。采用严谨的文献计量可视化分析方法,以Web of Science核心数据库收录的1960-2019年城市暴雨洪涝灾害直接经济损失相关文献为研究对象,完成了现有文献的系统映射和归纳分析。通过年度发文量和高频关键词演变特征,将该领域研究划分为三阶段:初期探索阶段(1960-1990)、缓慢发展阶段(1991-2004)、快速发展阶段(2005-2019)。通过关键词突现分析、共现分析、聚类分析等定量地呈现了城市暴雨洪涝灾害直接经济损失研究的年度演进、期刊分布、主要学者及其合作网络特征,以及各个阶段的研究重点。最后基于关键词战略矩阵图讨论了现有研究态势和未来研究趋势。通过客观的文献回顾和分析,有助于相关领域的学者加深对这一领域的整体认识。     

不同热力背景对城市降雨（暴雨）的影响（Ⅰ）—降雨分布的空间差异

如何准确描述和预测降雨（暴雨）的空间分布，已成为城市减灾防灾的重要内容，本文探讨了利用热信息研究城市降雨空间分布差异的方法。在遥感、GIS技术支持下，利用对没的期夏、冬季热图像的主成分析和图像分割，将上海市1958－1998年热环境划分为自然、低温、高温3种不同的热力背景。在此基础上，就不同热力背景对城市降雨（暴雨）分布空间差异的影响规律进行了研究，为建立城市降雨空间差异预报模型奠定了基础。     

基于GIS的上海市社区暴雨积涝模拟研究

随着城市化的推进,暴雨积涝逐渐成为许多城市的主要自然灾害,但当前积涝模型大多基于水动力学方法,需要大量的输入参数,不便于推广和应用。研究采用了积水站数据反算区域排水,并基于简化的城市暴雨积涝模型模拟研究区的积水深度和受淹房屋分布。在此基础上,利用现有灾情资料对模拟结果进行了评估。分析表明,该方法可以较好地模拟五角场街道在一定降雨强度下的积涝空间分布;研究区内积水深度与地表高程密切相关,积水面积和受淹房屋数量都随降雨量的增大而增大,且增幅逐渐放缓,而区内受淹房屋主要为低矮平房、老旧房屋和厂房。     

基于GIS技术的海绵城市内涝灾害数值可视化研究

研究基于GIS技术的海绵城市内涝灾害数值的可视化技术,为城市内涝灾害预防和控制提供可靠分析依据。通过GIS技术采集海绵城市河道、排水口、管网等建模数据后,采用基于GIS技术的海绵城市内涝灾害分析模型对某场暴雨进行实测,通过同频率放大方法,获取不同重现期暴雨的设计降雨过程线,依据过程线以及SWAT模型获取不同重现期的洪峰过程以及积水淹没情况(深度、区域),并通过GIS可视化显示洪峰过程以及积水淹没情况(深度、区域)。可视化模拟结果显示,以安徽六安市为例,采用GIS技术对单个栅格的高程值与建筑物在地面以上的高度相加值进行DEM修正后,六安市内涝积水深度更清晰、准确度;随着重现期的延长,暴雨强度、淹没水位高度、淹没面积、最大积水深度也逐渐增加;从六安市暴雨内涝不同重现期淹没场景中可以看出,随着重现期的延长,淹没区域在六安市3D图中的范围越来越大;5年和25年一遇的洪水淹没区范围很小,但60年一遇的洪水淹没区在六安市北面范围很广,且在西南临界区域分布也较广。