對城市內(nèi)澇風(fēng)險評估方法的討論

對城市內(nèi)澇風(fēng)險評估

方法的討論匯報大綱第一部分：城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的研究背景第二部分：城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的研究方法第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例第四部分：對城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的應(yīng)用展望第一部分：城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的研究背景上海市排水系統(tǒng)應(yīng)對內(nèi)澇廣州邯鄲武漢柳州長沙合肥南京沈陽瀘州超標(biāo)準(zhǔn)暴雨頻發(fā)，城市內(nèi)澇風(fēng)險加劇。

2016年長江中下游、華南、華北等地區(qū)多數(shù)城市經(jīng)歷了嚴(yán)重內(nèi)澇！

2016年6月19日當(dāng)天，武漢、九江、景德鎮(zhèn)、瀘州等多地同時告急！

2016年8月底，受臺風(fēng)獅子山影響，東北延吉等多個城市內(nèi)澇嚴(yán)重！琿春延吉邢臺九江景德鎮(zhèn)住建部2010年對32個省的351個城市的內(nèi)澇情況調(diào)研顯示，自2008年，有213個城市發(fā)生過不同程度的積水內(nèi)澇，占調(diào)查城市的62%；內(nèi)澇災(zāi)害一年超過3次以上的城市就有137個，甚至擴(kuò)大到干旱少雨的西安、沈陽等西部和北部城市。株洲湘潭莆田阿勒泰第一部分：城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的研究背景內(nèi)澇頻發(fā)暴露出我國城市在排水防澇工作上所存在的問題：工程建設(shè)缺陷★城市建設(shè)過程中排水設(shè)施建設(shè)力度不夠，舊賬太多，也有規(guī)劃設(shè)計不合理的情況；★運(yùn)營維護(hù)管理不及時。城市內(nèi)澇風(fēng)險管理缺失★內(nèi)澇預(yù)警機(jī)制和平臺建設(shè)缺失；★應(yīng)對特大暴雨的城市內(nèi)澇防治技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系尚未起步。工程建設(shè)風(fēng)險管理沒有無限大的工程，卻有無限大的暴雨！要工程與管理兩條腿走路！《國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》（國發(fā)辦[2013]23號）、《城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃編制大綱》等要求：綜合評估城市內(nèi)澇災(zāi)害的危險性，結(jié)合城市區(qū)域重要性和敏感性，對城市進(jìn)行內(nèi)澇風(fēng)險等級劃分。這是城市治水有只“重工程”向“重工程，兼顧管理”的轉(zhuǎn)變。第二部分：城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的研究方法致災(zāi)因子積水深度、積水時間等反應(yīng)災(zāi)害時空強(qiáng)度的因素承災(zāi)體人口、經(jīng)濟(jì)、政治、交通等體現(xiàn)受災(zāi)脆弱性指標(biāo)孕災(zāi)環(huán)境水文、氣象、地質(zhì)、地貌條件城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的主要研究要素：1、孕災(zāi)環(huán)境2、致災(zāi)因子3、承災(zāi)體城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的主要研究方法：研究方法1、基于歷史災(zāi)情數(shù)理統(tǒng)計分析的洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估2、基于指標(biāo)體系的洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估3、遙感圖像和GIS技術(shù)耦合的洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估4、基于情景模擬分析的洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例目前泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用主要結(jié)合《泉州市城市排水（雨水）內(nèi)澇綜合規(guī)劃》的編制展開，主要完成了對泉州市東海組團(tuán)、中心區(qū)的城市內(nèi)澇風(fēng)險評價與區(qū)劃工作。采用的方法為層次分析法（AHP、指標(biāo)法）與情景模擬結(jié)合的方法。本次主要以東海組團(tuán)為例做詳細(xì)說明。AHP:在每一個層次均按照某一準(zhǔn)則對該層元素進(jìn)行相對重要性判斷，構(gòu)造判斷矩陣，并通過解矩陣特征值問題確定元素的排序權(quán)重，最后計算出各層元素對總目標(biāo)的組合權(quán)重。InfoWorksICM:InfoWorksICM由英國HRWallingford公司研發(fā)，經(jīng)過大量工程實踐檢驗，模擬結(jié)果的可信度較高。第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例AHP內(nèi)澇風(fēng)險與區(qū)劃評價模型：※結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則層序號設(shè)計情景序號情景說明積澇深度B1小于0.15mC11一般不會淹沒路緣石，不會造成周邊建筑物底層進(jìn)水，基本不影響交通或影響較小。0.15m～0.3mC12可能造成機(jī)動車輛熄火致使交通受阻，建筑物底層進(jìn)水，可能產(chǎn)生輕微財產(chǎn)損失，不至于人員傷亡。大于0.3mC13嚴(yán)重影響交通，可造成嚴(yán)重財產(chǎn)損失甚至可造成人員傷亡。積澇時間B2小于1小時C21通過交通管制、疏導(dǎo)等措施可緩解積澇影響，對出行影響不大1小時～2小時C22通過交通管制、疏導(dǎo)等措施可將災(zāi)害損失控制在合理范圍內(nèi)，對出行產(chǎn)生一定影響大于2小時C23災(zāi)情不宜控制，對交通出行和社會公眾生活產(chǎn)生較嚴(yán)重影響區(qū)塊重要性B3一般區(qū)塊C31除水體、裸地等基本無人類活動之外，雨天人流較少的地塊，如公園等較為重要區(qū)塊C32城市一般道路、次干道等區(qū)塊重要區(qū)塊C33有學(xué)校、主干道路等重要公共設(shè)施的區(qū)塊及人口密集區(qū)塊等特別重要區(qū)塊C34有醫(yī)院、交通樞紐等特別重要公共設(shè)施分布的區(qū)塊依照層次分析法，泉州市東海組團(tuán)內(nèi)澇風(fēng)險的目標(biāo)為確定內(nèi)澇風(fēng)險的高低，準(zhǔn)側(cè)層包括積澇深度，積澇時間和區(qū)塊重要性組成，結(jié)合泉州東海組團(tuán)實際，各準(zhǔn)則層所對應(yīng)的情景主要依據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006,2014版）中3.2.4之條款有關(guān)內(nèi)澇防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其說明，并借鑒國內(nèi)杭州、福州等城市經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計。第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例AHP內(nèi)澇風(fēng)險與區(qū)劃評價模型：AHP內(nèi)澇風(fēng)險與區(qū)劃評價模型：※權(quán)重計算不同情景組合條件下的內(nèi)澇風(fēng)險值確定過程即為計算各層元素對總目標(biāo)組合權(quán)重的過程，同層次之間元素重要性等級判斷依照層次分析法中Saaty給出的9個重要性等級（見表1-2），并參照專家意見確定。不同層次元素判斷矩陣計算結(jié)果及檢驗結(jié)果見表1-3～表1-6。歸一化計算第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例AHP內(nèi)澇風(fēng)險與區(qū)劃評價模型：※情景內(nèi)澇風(fēng)險值計算以及風(fēng)險等級劃分根據(jù)本次設(shè)計的內(nèi)澇風(fēng)險層次結(jié)構(gòu)，共有36種不同內(nèi)澇風(fēng)險情景組合，依據(jù)不同準(zhǔn)則及其不同情景權(quán)重計算結(jié)果，36種不同情景組合的內(nèi)澇風(fēng)險值可按照以下公式計算。式中：AN——第N中情景組合條件下內(nèi)澇風(fēng)險取值，N=1…36；

ωi——第i個準(zhǔn)則的權(quán)重值；

φi（j,k,h）——第i個準(zhǔn)則下第j,k,h種情景權(quán)重。內(nèi)澇等級風(fēng)險取值區(qū)間風(fēng)險描述低風(fēng)險[0.089,0.2)積澇深度不超過0.15m，積水時間不超過2小時，且區(qū)塊內(nèi)無特別重要公共設(shè)施分布；積澇深度為0.15m～0.3m時，積水時間不超過1小時，區(qū)塊重要性一般。中風(fēng)險[0.2,0.4)積澇深度不超過0.15m，積澇時間介于1～2小時時，區(qū)塊重要等級為特別重要；積水深度不超過0.15m，但積澇時間超過2h以上的區(qū)塊；除積水時間不超過1小時的一般區(qū)塊之外，積澇深度介于0.15-0.3m的其它區(qū)域；積澇深度超過0.3m，積澇時間不超過1小時的一般區(qū)塊。高風(fēng)險[0.4,0.604]除積澇時間不超過1小時的一般區(qū)塊之外，其它積澇深度超過0.3m的區(qū)域。第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例城市排水模型：※排水模型構(gòu)建模型采用infoworksICM5.5：產(chǎn)匯流參數(shù)取值：下墊面類型屋面道路其它徑流系數(shù)0.900.900.2水力參數(shù)取值：管渠類別PE管、UPVC管混凝土管、水泥砂漿抹面渠道漿砌塊石渠道土明渠糙率0.0120.0140.0170.03管網(wǎng)采用普查數(shù)據(jù)，DEM根據(jù)實測地形圖提取。建模按照東海組團(tuán)下墊面產(chǎn)匯流特征及內(nèi)河、管道布局將研究區(qū)域雨水管網(wǎng)概化為6012個節(jié)點(diǎn)，5962個管段，將研究區(qū)域劃分為5596個子集水區(qū)。第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例城市排水模型：※排水模型校驗由于缺乏實際觀測資料，本次模型驗證選擇利用重現(xiàn)期為1年的3小時暴雨條件下的模擬結(jié)果與實際調(diào)查積水點(diǎn)相對比。模擬結(jié)果基本和調(diào)查結(jié)果吻合，模型具有一定的可信度，可以指導(dǎo)后期工作。第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例城市排水模型：※內(nèi)澇風(fēng)險模型的邊界條件確定依據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006,2014版）、大綱等規(guī)范指導(dǎo)文件及《泉州市中心城區(qū)防洪排澇工程專項規(guī)劃修編（2013-2030）》等現(xiàn)行規(guī)劃，泉州市東海組團(tuán)應(yīng)滿足遭遇50一遇暴雨時的防澇要求，因此，本次內(nèi)澇評估模型模擬評價片區(qū)在遭遇50年一遇24小時暴雨時內(nèi)澇情況。由于東海組團(tuán)同時受潮汐影響，安全起見，模擬過程中應(yīng)考慮片區(qū)同時遭遇潮水位時的影響。本次模擬過程中選擇利用泉州市五一水閘觀測數(shù)據(jù)等比放大的24小時多年平均高潮位作為模擬的下邊界條件。第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例城市排水模型：※排水模型模擬結(jié)果基于InfoWorksICM軟件模擬出的泉州市東海組團(tuán)在同時遭遇50年一遇24小時暴雨及外江平均多年高潮位時的內(nèi)澇淹沒情景結(jié)果。第三部分：泉州市城市內(nèi)澇風(fēng)險評估應(yīng)用實例東海組團(tuán)內(nèi)澇風(fēng)險與區(qū)劃結(jié)果：基于InfoworksICM模擬結(jié)果，結(jié)合規(guī)劃片區(qū)地形地貌分析，依照AHP模型內(nèi)澇風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，可基本確定，泉州市東海組團(tuán)內(nèi)澇高風(fēng)險區(qū)總面積約75.4ha，約占總評價面積的2.6%；內(nèi)澇中風(fēng)險區(qū)總面積約51.7ha，約占總評價面積的1.8%。第四部分：對城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的應(yīng)用展望城市內(nèi)澇風(fēng)險評估的應(yīng)用主要集中在以下兩個方面：1、在城市防災(zāi)減災(zāi)管理之中：形成城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)