下面是小编为大家整理的《区域内涝灾害风险评估论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！摘要基于自然灾害风险评估理论，建立以致灾因素危险性、孕灾环境敏感性、灾害承受体脆弱性和防灾抗灾能力为主的评估体系，选取2010—2018年雷暴频次、极大雷电活动频次、自然环境和社会经济等指标，利用GIS分析技术和加权综合评价方法，对沧州市雷暴气象灾害风险进行了评估。
区域内涝灾害风险评估论文 篇1：
基于AHP-熵权法的南昌市洪涝风险评估
摘要：为完善南昌市城市灾害风险评估，构建了南昌市洪涝风险系数图。通过AHP-熵权法获取南昌市各乡村的洪涝因子权重指标，并绘制了南昌市洪涝灾害风险评估分布图;利用高分卫星影像图提取洪涝点，检验研究方法的准确度和实用性。研究结果表明：南昌市洪涝风险主要分布在赣江以南的老城区以及靠近鄱阳湖地段河网密布的北部区域;主要原因是两地地势平坦、降雨量较为集中，发生洪涝灾害的可能性较高，老城区人口密度集中且经济较为发达，洪涝灾害造成的直接经济损失较大。
关键词：洪涝灾害; 风险评估; 层次分析法; 熵权法; 南昌市
中图法分类号： TV122
文献标志码： A
DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.10.004
0引 言
近年来，随着城市化进程的不断加速，城市灾害问题发生愈加频繁。南昌市作为长江中游城市群的中心城市之一，背靠常年发生江水倒灌的鄱阳湖，内涝问题成为制约其发展的重要障碍因子[1-2]。作为洪涝灾害管理的重要组成部分[3]，城市洪涝风险的科学评估，不仅是防灾救灾的一项重要参考依据，而且对城市灾害的预防、社会生活的稳定、国民经济的可持续性发展具有重要意义[4]。
目前，洪涝灾害的风险评估方法主要有4种：基于历年灾情数据的数理统计法，基于RS和GIS构建的分析模块，基于水文水力学的模拟法和指标体系评估法。de Moel利用荷兰1900～2000年的历史地理空间数据集分析城市化进程对洪涝灾害所产生的影响[5]。Ayalew利用埃塞俄比亚下奥莫盆地的奥莫河在洪涝发生前后的卫星图像，在GIS中以大比例尺分析洪涝对奥莫河流域环境的影响[6]。Feyen通过模拟气候发展状况，评估了气候变化对欧洲河流洪涝风险的影响[7]。殷剑敏围绕城市内涝形成的机理，综合水文、气象和地理环境等指标因素建立了南昌暴雨积涝模型[8]。曹金虎从内涝灾害的形成机制和系统论的角度，运用模糊综合评价的方法对徐州市主城区内涝灾害风险进行评估，表明高程、高程相对标准差、河网分布和植被覆盖对内涝灾害的敏感性有较大影响[4]。
从研究方法上看，上述方法在评定洪涝因子权重系数时，是通过层次分析法、灰色聚类法和熵权法等数学统计方法实现的。但是单一的权重系数评定方法的准确性和实用性较差，如层次分析法和灰色聚类法人为主观性过强，所得权重指标值并不客观;而熵权法则过于依赖数学模型，未考虑到研究区域的不确定性因素，所得权重指标的准确性不高[9]。而主客观结合的综合权重法能够解决权重评定的客观性和实用性，提高指标评估的科学性。
从结果验证上看，上述研究成果中更多的是通过历史洪涝点数据，对洪涝风险评估进行验证，并不能全面、客观地展现实际洪涝灾害的具体情况。
为填补南昌市洪涝灾害风险评估方面的空白，本文以指标体系评估法为基础，对研究区域的气象、地理环境和经济人口等方面进行统计分析，通过融合AHP和熵权法评估法的优劣性，计算洪涝因子间的权重，将研究区域的相关数据输入模型中，最终得到南昌市的洪涝风险分布图，并利用高分卫星提取洪涝时期的具体洪涝点，对研究结果进行检验。
1研究区概况及数据来源
1.1研究区概况
南昌市位于华东平原地区，市域湖泊众多，自古有“襟三江而带五湖”之称，也是中国唯一一个毗邻长江三角洲、珠江三角洲和海峡西岸经济区的省会中心城市，南昌市水系分布如图1所示。南昌市城镇面积达到350 km2，常住人口达到554.55万人，年均降雨量为1 650 mm，降雨日约为150 d，汛期雨量约占全年降水量的50%，属于洪涝灾害的高发地区[10]。
1.2数据来源
本文研究数据分為4类。① 气象水文数据：中国长、短历时暴雨雨量特征数据集（1961～2015年）。② 基础地理数据：南昌市18 m/DEM数据，南昌市乡镇行政规划图，南昌市道路路网矢量数据集，南昌市建筑物矢量图（百度地图版）和南昌市2017年10 m土地覆盖数据集。③ 遥感数据：南昌市2019年9月Landsat 8 遥感影像数据和鄱阳湖区2020年7月8日高分三号卫星影像原始数据。④ 社会经济数据：中国单位公里GDP数据集，中国单位公里人口数据集。
2评估模型
南昌市洪涝风险系数评估是通过以下步骤实现：① 根据城市灾害危险系数，建立洪水风险系数评估指标体系;② 对各个洪涝因子进行标准化归一处理，并用AHP-熵权混合评估法确定每个洪涝因子的权重;③ 分析评估南昌市的致涝指数、孕涝指数和承涝指数的空间分布;④ 综合评估指标制作南昌市洪涝风险分布图。
巫丽芸等[11]认为灾害风险评估等于地区灾害加上地区易损性，而史培军[12]认为广义的灾害风险评估应从致灾性、孕灾性和承灾性3个方面进行系统分析。综合考量后，本文从灾害分析（致涝因子）、自然地理环境因子（孕涝因子）和社会经济因子（承涝因子）3方面进行洪涝风险评估。
3.1.1致涝因子
暴雨，是洪涝产生的主要因素。根据中国气象局中央气象台对日暴雨的定义（日降雨量≥50 mm），本文将暴雨持续1 d、持续2 d及以上作为划分短、长历时暴雨标准。选取南昌市及南昌市周围共11个气象台站的长、短历时暴雨占比作为基础数据集[13]，并通过克里金插值法求得南昌市各个乡镇的雨量特征均值，将其作为致灾因子指标[14]。其中雨量特征指标越大，发生洪涝灾害的可能性就越大。
3.1.2孕涝因子
从洪涝灾害形成的自然地理环境看，研究区的地理环境差异对洪涝灾害的形成有不同程度的影响。本文将平均高程、平均坡度、不透水层面积占比、河网占比以及植被覆盖率作为孕涝因素指标。其中，平均高程越低、平均坡度越缓，积水越不易排走，城市越容易发生内涝[15];不透水层则会影响积水下渗入地面，与能够吸水和储水方面的植被相反[15-16];在排水方面，由于城市降水最终都是通过河网排出，当降雨量大于河网传输量时，河网越密集的地段越河水越容易溢出，形成城市内涝[4，17]。
3.1.3承涝因子
考虑到社会经济的影响，虽然经济较发达地段的人们防灾意识更高，但是在遭遇同样等级的洪涝灾害的时候，人口越多、经济越发达的地段，洪涝灾害造成的损失就越大[18-19]。本文在社会经济方面选择各个乡镇的人口[20]、地均GDP[21]和道路密度作为承涝因子，指标越高，洪涝风险越大。
3.1.4数据标准化
由于所参考的数据类型过多，而不同的数据类型的含义和量纲各有不同，每个洪涝因子之间不具有可比性。故为了统一数据，对洪涝数据进行标准化处理[22-23]。由于正负向指标的处理不同，所以根据上述对各指标的描述分析，对各个指标先进行划分，结果如表1所列。
3.2指标定权
3.2.1AHP层次分析法
AHP（Analytic Hierarchy Process）层次分析法是A L Saaty于20世纪70年代提出来的一种权重分析方法。用AHP可得到各洪涝风险指标的权重[24]，本文通过咨询相关专家和参照相关研究[4，8-9，16，25]，对同一指标层的洪涝因子进行两两对比，以洪涝因子重要性越高，对城市洪涝灾害的危险就越大为标准，并由此构建出各层次中洪涝因子的判断矩阵[26]，计算出洪涝因子的指标权重，如表2所示。在指标权重计算完之后，还需对判断矩阵的一致性进行检验，若一致性检验不合理，则需要重新构造洪涝因子的判断矩阵[27]。
4南昌洪涝灾害与洪涝因子相关分析
4.1数据处理
致涝因子包括长、短历时暴雨所占比例。图3为1961～2015年南昌长历时暴雨频率、南昌短历时暴雨频率及其综合评估后的洪涝致涝危险性的分布情况。
从图3中可以看出，靠近鄱阳湖地区的暴雨量高于其他地段，整体致涝危险性呈现出北高南低的状态。
4.2孕涝因子敏感度分析
孕涝因子代表了地区对自然灾害的敏感度，图4显示了平均高程、平均坡度、不透水层、河网密度、植被覆盖率和综合评估后整体的孕涝敏感度（f）的分布情况。
从图4可以看出：南昌市的平均高程和平均坡度呈现出西高东低的状态，不透水层占比是以中部主城区为主向外逐渐降低，植被指数则正好相反，河网面积占比则是中部略高于东部，西部最小的状态。整体而言，南昌市的孕涝风险敏感度呈现出中部地区较高，东部次之，西部最低状态。
4.3承涝因子脆弱性分析
洪涝脆弱性是指发生洪涝灾害后，洪涝灾害对不同地区间的经济损失的影响程度[28-29]。不同的承涝因子的脆弱性不同，本文中承涝指标包括人口密度、地均GDP和道路密度等，具体分布情况如图5所示。
从图5中可以看出，相较于其他地段，以城区为主的中部地区，在人口密度、地均GDP和道路密度上，都处于绝对优势。从承涝脆弱性上可以看出，整个南昌市的社会经济呈现出以中部为主体向外扩散的分布状况。
4.4南昌洪涝综合风险评估
将上述洪涝指标系数根据AHP-熵权组合法定权后的权重输入到洪涝风险评估模型中，最终得到南昌市的洪涝风险指数图。用ArcGIS根据自然分段法得出9个洪涝风险等级，如图6所示。
从图6可以看出：以青山湖区为主的中部市区是重点洪涝风险地段，靠近鄱阳湖区的东北部的新建区洪涝风险系数为中等，而山林较多的西部地段洪涝风险最低。从面积上看，南昌市中具有高危洪涝风险的地区约占11%，主要集中在中部市区地段，这部分区域不透水面较多、河网密布，地势较为平坦且植被覆盖率较低，孕涝危险性较高。另外，此部分地区人口较为密集，经济较为发达，发生洪涝时所造成的损失也较大，承涝脆弱性也较高，虽然暴雨量不及东北部，但是洪涝风险指数最高。而以东北部靠近鄱阳湖为主的洪涝风险中等偏高的地区约占24%，虽然暴雨量占比较高，河网密集，但是这部分区域经济人口不及中部主城区，且承涝脆弱性较低，在相同程度的洪涝灾害下，所造成的直接经济损失远低于中部主城区。而以西部为主的洪涝较低风险地区约占36%，这些地带人口稀少、植被覆盖率较高且河网密度较低，不易发生洪涝灾害，且洪涝灾害所能造成的经济损失较低。
5模型检验
由于数据有限，本文根据2020年夏季中国洪涝灾害数据所公开的数据，利用2020年7月8日鄱阳湖区的高分三号5 m分辨率的遥感影像数据，提取出当日南昌市中部以北包含主城区及临近鄱阳湖地区的水域区域，并在所提取出的水域分割矢量图中剔除晴朗时段的水域部分，从而得出南昌洪涝季度发生洪涝灾害的洪涝区域，结果如图7所示。
从洪涝数据中可以看出，除去城市建筑物的影响，以中部为主的南昌主城区有较为密集和零碎的积水点，其他地段的积水点主要分布在河网区域附近，其中靠近鄱阳湖区的北部区域在发生长期暴雨时，河水外溢现象最为明显。根据图7可以看出，在南昌2020年夏季灾情期间，中部主城区中有众多零碎的小区域积水点，造成大面积的城市交通瘫痪，所造成的实際洪涝损失较为明显。而靠近鄱阳湖的西北部地区，虽然有大面积的水体增加，但大多数是集中在远离乡镇建筑的河流网附近的湿地地段，且考虑到河道宽度，实际河水外溢的程度有限，所能造成的实际洪涝损失偏小，与实际情况较符。
将洪涝分布图与洪涝因子分布情况进行对比亦可看出，洪涝致涝危险性分布较高的北部区域的洪涝面积较多，而在孕涝敏感度和承涝脆弱性分布图中敏感度高、脆弱性较差的中部主城区也拥有大量密集的零碎洪涝点，与实际灾情相符。因此，本文利用AHP-熵权赋权法对洪涝因子的权重进行取值的结果较为合理。
通过人工视检对比南昌市高分辨率洪涝点分布图，结果表明，本文洪涝风险评估结果与南昌市实际洪涝受灾情况基本符合，融合AHP与熵权法的洪涝风险评估方法的准确性和可信度较好。
6结 论
本文通过融合AHP层次分析法和熵权法对南昌市的洪涝灾害风险进行评估，用50 a的降雨量等高精度数据作为评估支撑，获取南昌市洪涝风险等级分布图。结果表明：地处三江交汇的中部主城区为高洪涝风险地区，西部乡镇为低风险地段，东部乡镇为较高风险区域。
本文提出了一种用高分卫星影像数据作为洪涝灾情实时验证的可行方法。通过提取洪涝水系区域，对比晴朗时段的水系区域，从而得出灾情期间的洪涝积水点。此方法相较于历时判别法，可以更为直观地分析出城市洪涝灾害的具体状况。
从结果来看，本文从洪涝灾害的诱发因子出发，通过融合AHP和熵权法评估法的优劣性，计算出洪涝因子的权重系数，很大程度降低了人为因素的干扰，弥补了实地因素的不确定性。并利用高分辨率的遥感影像数据，为验证洪涝风险评估结果提供现实可靠的解决途径。最后通过人工视检灾情矢量数据，可以看出本文洪涝风险评估结果的可信度及准确性较好，洪涝因子权重赋值较为合理，能够为城市灾害评估提供一定的研究思路，具有一定的参考价值。
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（编辑：黄文晋）
Key words：flood disaster;risk assessment;hierarchical analysis;entropy method;Nanchang City
作者：程朋根 黄毅
区域内涝灾害风险评估论文 篇2：
基于GIS的沧州市雷暴气象灾害风险评估
摘要 基于自然灾害风险评估理论，建立以致灾因素危险性、孕灾环境敏感性、灾害承受体脆弱性和防灾抗灾能力为主的评估体系，选取2010—2018年雷暴频次、极大雷电活动频次、自然环境和社会经济等指标，利用GIS分析技术和加权综合评价方法，对沧州市雷暴气象灾害风险进行了评估。结果表明，大面积的雷暴灾害高风险区主要分布在任丘地区、沧州市区、海兴北部地区和黄骅市东南部地区，主要是由于雷暴致灾因子危险性较大;中西部环境敏感性和承载体易损性相对低，导致雷暴灾害发生的风险较低;沧州市区的承载体易损性特别高，市区东部承灾体易损性也较差，导致沧州市区东部的雷暴灾害发生風险高于东部。
关键词 雷暴气象灾害;GIS分析技术;风险区划;加权综合评价方法;沧州市
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.07.065
Risk Assessment of Meteorological Disasters in Heavy Thunderstorm in Cangzhou City Based on GIS
WANG Wentao1， GAO Cao1， HAN Dianchen2 et al
（1. Limited Company of State Power Environmental Protection Research Institute， Nanjing， Jiangsu 210031;2. Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters/Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology， Nanjing University of Information Science & Technology， Nanjing， Jiangsu 210044）
Key words Thunderstorm meteorological disasters;GIS analysis technology;Risk zoning;Weighted comprehensive evaluation method;Cangzhou City
基金项目 淮河流域氣象开放研究基金项目（HRM201804）;中国气象局气候变化专项（CCSF201809）。
作者简介 王文韬（1983—），男，江苏南京人，中级工程师，硕士，从事大气与环境评估研究。通信作者。
收稿日期 2019-09-11
雷暴是由旺盛积雨云所引起的伴有闪电、雷鸣和强降雨的局地风暴。通常把只伴有降雨的雷暴称为“一般雷暴”，把伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷风等严重灾害性天气现象之一的雷暴称为“强雷暴”。而自然灾害是人类依赖的自然界中所发生的异常现象，它具有自然和社会两重属性，是人类一直以来面临的重大挑战[1-4]。当雷暴给人类社会带来危害时，即构成雷暴灾害。它能迅速影响人类社会中电力、通讯、网络等方面，对人的生命安全以及城市建设构成威胁，严重阻碍城市发展[5-9]。因此在全球变暖、气候变化速率加快以及极端天气事件频发的背景下[10]，对当地雷灾进行区划评估有着重要的现实意义。
雷暴灾害风险区划大体可以分为灾情统计模型、简单因子叠加模型和概率分布模型，众多专家学者对其进行了大量研究，选择从雷暴灾害灾度方面，重点突出了雷暴灾害发生后所造成的经济损失和人口伤亡等，并根据灾害后果进行雷暴灾害风险区划[11]。但是对防灾减灾能力的研究评估尚有不足，增加了防雷救灾方面的投入与不确定性，阻碍了灾害防御的进展[12]。目前有关沧州市雷暴成灾原因、灾害分布、防灾抗灾等方面的研究还存有一定空白。为此，笔者从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力4因子出发，加权综合评估了沧州市雷暴气象灾害的分布。
1 资料与方法
1.1 资料来源
气象资料来源于河北省沧州市2010—2018年192个区域自动站和14个国家自动站的逐日雷暴资料。自然地理数据来自中国科学院地理科学与资源研究所，包括沧州市1∶50 000县行政边界（图1）、土地利用数据、河网密度、河流水系数据、数字高程模型（DEM）数据等。社会统计数据来自于沧州市统计部门，包括沧州市6个县的人口密度、国民生产总值（GDP）、地均GDP、耕地比重等。
1.2 研究方法
根据自然灾害风险形成机理[13-15]，沧州市雷暴灾害风险区划综合考虑致灾因子危险性（VE）、孕灾环境敏感性（VS）、承灾体易损性（VH）和防灾减灾能力（VR），制定沧州市雷暴灾害风险指标体系（图2），采用加权综合评价法[16]来评估雷暴气象灾害风险（V），即：
V=VE×WE+VS×WS+VH×WH+VR×WR（1）
式（1）中，V越大，则表明该地区发生灾害的可能性越大，其中Wx表示权重，采用层次熵权分析法[14，17]确定。由于各指标量纲不同，故对各指标值进行归一化处理，即：
Dij=0.5+0.5×Aij-AminAimax-Aimin（2）
式（2）中，Dij为因子j的第i个指标的归一化值，Aij为因子j的第i个指标值，Aimin和Aimax分别是第i个指标值当中的最小值和最大值。
2 雷暴灾害风险评估
2.1 致灾因子危险性
由灾害学的观点可知，致灾因子为表明一切可能引起人员伤亡、财产损失以及资源破坏的自然和人文变异因素，它是多种事故甚至灾害的危险源头[18]。极大雷电活动频次是形成雷暴灾害的主要因素，具有瞬时性和破坏性等特点。因此，笔者利用雷暴观测站在定时天气观测时次任意一天听到1次以上的雷声就算1个雷暴日;利用沧州市雷暴资料，计算雷暴频率，利用百分位法将其分为5个等级，作为致灾因子危险性的判定指标[19]。
由图3可知，沧州市雷暴致灾因子危险性风险较高，接近1/2的地区处在次高风险区及以上水平，只有少数地区属
于次低风险区以及低风险区。黄骅西南部地区、海兴西北部地区属于致灾因子危险性高风险区，任丘中南部地区、河间中部地区、献县中北部地区、沧州市区、沧县东南部地区、泊头东部地区、南皮西北部地区、青县东南部地区、孟村及盐山东北部地区、黄骅北部与海兴东南部地区属于次高风险区，发生雷暴气象灾害时，强大的雷电波能产生巨大的破坏力和很强的电磁干扰，对建筑物、电力、通讯、计算机、网络等设备造成重大破坏，对当地经济建设造成极大威胁。任丘中北部地区、河间东部及西部地区、肃宁、献县与泊头东部地区、东光东北部地区、沧县西北部地区、南皮东南部地区、青县北部地区、孟村与盐山西南部地区、黄骅北部地区、海兴东部地区属于中等风险区。沧州市县界行政区划图外圈地区属于次低风险区及低风险区，雷暴气象灾害发生频次较少，同时极大雷电活动的频次较低。
2.2 承灾体易损性
承灾体易损性是指受灾期间发生雷暴气象灾害的环境破坏程度。损害程度一般取决于该地区的人口密度、经济和土地利用类型[16]。耕地面积分布反映了一个地区的农业发展水平[14]，当灾害影响到大面积的耕地时，由农业产生的连锁反应会辐射到城市发展的方方面面，严重制约城市化发展。该研究主要考虑人口密度、GDP密度和耕地占比3个指标，计算公式如下：
VS=VSP×WP+VSG×WG+VSC×WC（3）
式（3）中，VS、VSP分别代表总易损性、人口易损性，VSG和VSC分别代表经济易损性和耕地面积易损性。
48卷7期 王文韬等 基于GIS的沧州市雷暴气象灾害风险评估
由图4可见，雷暴气象灾害承灾体易损性因子对沧州市影响程度相差不大，除任丘市中部地区及沧州市区外，其他地区人口密度、GDP的发展和耕地占比情况相近，多属于低风险区，若发生雷暴气象灾害，单位面积上的经济损失与受灾人口较少;任丘市外围属于次低风险区，中部地区属于次高风险区，风险高于全市大部分地区。由于任丘市人口密度与GDP发展属沧州市前列，故雷暴灾害发生时所造成的人员伤亡以及社会财产的损失都要比其他大部分地区严重;沧州市区中的运河区与新华区属于高风险区，是全市范围内风险最高的地区，由于市区中城市人口偏多，分布较为密集，城市化水平较高，社会经济发展状况好，所以一旦雷暴灾害发生，就会给当地的社会经济建设以及人们的人身安全造成极大的威胁。
2.3 孕灾环境敏感性
孕灾环境敏感性是指雷暴灾害承灾体外部环境对损害的敏感性。地形和水体结构是敏感性的主要影响因素[18]。地形主要考虑高程和地形变化（以高程标准差表示），并采用不同的值组合[20]（表1）。考虑水系对气象灾害地区造成的影响，将河流缓冲区分为2级（6、10 km），分别赋值0.9、0.8，非缓冲区取0.5。经归一化后，孕灾环境敏感性（VH）计算公式如下：
VH=VHDEM×WD+WHRI×RI（4）
式（4）中，VHDEM和VHRI分别代表因地形原因造成的影响和因水系结构与分布造成的影响，WD和WRI分别为两者权重。根据层次熵权分析法[21-22]，WD和WRI分别赋值0.6、0.4，水系数据考虑河网密度和河流水系。采用加权综合评价法[23]，绘制沧州市孕灾环境敏感区划图（图5）。
由图5可以看出，沧州市孕灾环境危险性总体表现出由西南向东北地区逐步上升趋势。高风险区主要分布在黄骅、青县、海兴地区的东北部。次高风险区分布在青县和黄骅、海兴地区的西南部以及任丘、沧县、盐山地区的东北部，其中黄骅市地区高风险区面积最大、危险程度最高，吴桥地区低风险区面积最大、危险程度最小。其主要原因可能是沧州市位于冀中平原东部，整体地势较为平坦，地形类型较少，多以平原为主，且变化起伏较小，自西南向东北倾斜，高风险区在发生雷暴灾害时，平坦的地势不易使雷电减小，灾害对农业、交通业造成很大威胁。所以在这些风险较高区域，建议加强城市绿化作業，使得城市抗雷能力有所加强。
2.4 防灾减灾能力
防灾减灾能力体现了一个地区在受灾后的承载能力大小与灾后重建能力的强弱，是除去自然灾害形成因子之外的重要因素，对气象灾害风险评估有着很大作用。防灾减灾能力包括工程措施和非工程措施，与当地的经济发展水平密切相关，所以笔者主要采用人均GDP和耕地面积2个指标来反映这一地区的防灾减灾能力。
由图6可以看出，防灾减灾能力危险性对沧州市地区的影响程度较为严重，这与沧州市的经济发展不均衡是密不可分的。其中，河间、献县、泊头、南皮、吴桥、盐山、海兴属于高风险区，防灾减灾能力较差，这些地区人均GDP发展水平相对较低，大风灾害发生后的承受能力还有很大的提升空间;沧县、肃宁、青县、东光、孟村以及黄骅西南部和东北部地区属于次高风险区，这些地区人均GDP与旱涝保收能力处在中下等发展水平，防灾能力比高风险区有一定提升，任丘市外围、黄骅市中部地区和沧州市区属于中等风险区，这些地区的经济发展水平就沧州市而言处于领先水平，但人口密度较大，需要进一步提高群众防灾能力;任丘市中部属于次低风险区，这是因为任丘市经济发展处于全市前列，GDP高达641.1亿元，同时任丘市中部城市体系较完备，居民防灾意识处于全市领先水平。综上，建议沧州市应大力推动高风险地区的经济建设，增强居民在面对灾害发生时的应变处理能力。同时在公共场地多建立避难设施，提高防灾抗灾能力。
2.5 雷暴灾害风险区划
综合上述4因子区划结果后，将4因子数据进行归纳加权得出雷暴气象灾害风险指数，利用百分位法将灾害风险指数划分为5个等级（高风险区、次高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区），以GIS空间分析技术为支持，绘制雷暴气象灾害风险区划图（图7）。
2.5.1
次高风险区。主要分布在任丘中部地区、黄骅东南部地区、海兴中北部地区，沧州市西部地区也属于气象灾害次高风险区。沧州市区及任丘地区人口密度较大，发展水平处于全市领先位置，一旦发生雷暴气象灾害，对当地经济发展影响很大，综合4因子后确定该地区属于雷暴灾害次高风险区;海兴北部与黄骅市东南部地区，次高风险区域面积最大，虽然该区域承灾体易损性风险较低，但是孕灾环境敏感性风险高，灾后重建能力还需要进一步提升，综合4因子后确定该地区属于雷暴灾害次高风险区。
2.5.2 中等风险区。主要分布在高风险区、次高风险区外侧还有青县西南及北部，南皮西部地区、泊头东部地区、河间中西部地区也属于中等风险区。其中黄骅北部及海兴南部地区，孕灾环境敏感性风险较高，综合4因子考量后确定该地区为雷暴风险中等风险区。
2.5.3 低风险区和次低风险区。主要分布在河间东部地区、东光东部及西部地区、南皮东部地区、盐山西部地区、青县北部地区、南排河和临港及港城区、肃宁、献县、沧县、吴桥和泊头的大部分地区。其中肃宁、献县、泊头、沧县、吴桥孕灾环境敏感性风险较低，南排河和临港及港城区地区承灾体易损性风险较低，综合4因子后，确定南排河和临港及港城区属于低风险区，肃宁、献县、泊头、沧县、吴桥地区属于次低风险区。
3 结论与讨论
（1）沧州市雷暴灾害分布不均匀，整体来看东部地区和西北部地区雷暴灾害风险较高，高风险区外围地区及南部大部分地区雷暴气象灾害综合风险级别中等，其大部分地区为次低风险区和低风险区，高风险区面积较小。东部地区及西
北部地区雷暴气象灾害发生频次较多，灾害强度较大。中风险区主要分布在河间、青县、南皮西部地区、海兴西南部地区、盐山东部地区、黄骅北部地区，其中河间、青县、南皮、黄骅中风险区域面积最大，致灾因子危险性较高，雷暴发生频次较高，灾害强度较大，建议加强这些地区的城市绿化建设，增加灾害避难场所，增强对雷暴灾害的应对能力。任丘、黄骅地区防灾减灾能力较差，发生雷暴气象灾害时，难以及时针对灾害进行有效应对，灾后重建能力较弱，因此出现次高风险区。
（2）城市雷暴灾害是一个复杂的系统，风险评估影响因素众多，笔者仅从有限评价指标对沧州市雷暴气象灾害进行了风险区划分析，存在一定的局限性，今后在研究风险区划时，应进一步完善和优化雷暴灾害形成机理，建立更加科学合理的城市雷暴气象灾害风险区划模型。
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作者：王文韬 高操 韩典辰 李连祥
区域内涝灾害风险评估论文 篇3：
基于Mike软件的城市雨水排涝规划编制探讨
摘 要：本文探讨了雨水排涝规划编制方法。包括规划背景、规划原则、规划目标、规划技术路线以及规划重点内容。提出了在现状排水能力评估、内涝风险评估以及城市防涝设施布局可运用DHI MIKE系列软件进行，以更准确直观的地指导城市防涝工程设施的建設与管理以及近期工作安排，确保城市在遭遇内涝时能维持城市正常运行，并最大程度地保护和挽救人民生命财产。
关键字：Mike软件 城市雨水排涝 规划
0 引言
近年来，频发的洪涝等灾害，给我国造成了巨大的生命和财产损失。而作为江南水乡的浙江省，更是面临洪涝损失的挑战。2013年第23号强台风“菲特”就让浙江遭受了严重灾害损失。为了更好地指导解决目前广泛存在的内涝问题，国家相关部门出台了一系列规范标准和指导性意见。2013年3月，国务院的《关于做好市排水防涝设施建设工作的通知》（国办发[2013]23号），提出“用10年左右的时间，建成较为完善的城市排水防涝工程体系…”。2013年6月，住建部的《关于印发城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲的通知》。在此背景下，为认真贯彻省委、省政府“五水共治”的工作要求，提高城市排水防涝能力，各地纷纷开展编制《城市排水（雨水）防涝综合规划。鉴于最新一轮的雨水排涝规划编制尚处于探索阶段，本文探讨了基于Mike系列软件的城市雨水排涝规划编制内容和方法。
1 规划总则
1.1规划原则
1、统筹兼顾原则。
以城市排水防涝为主，兼顾城市初期雨水的面源污染治理。同时体现河道治理与流域治理相结合、城市排涝与区域防洪相结合、设施建设与用地布局优化相结合。
2、系统性协调性原则
系统考虑从源头到末端的全过程雨水控制和管理，与道路、绿地、竖向、水系、景观、防洪等相关专项规划衔接。城市总体规划修编时，城市排水防涝规划应与其同步调整。
3、先进性原则
突出理念和技术的先进性，因地制宜，采取蓄、滞、渗、净、用、排结合，实现生态排水，综合排水。
1.2规划目标
1、发生城市雨水管网设计标准以内的降雨时，地面不应有明显积水；
2、发生城市内涝防治标准以内的降雨时，城市不能出现内涝灾害。（应根据当地实际，从积水深度、范围和积水时间三个方面，明确内涝的定义）；
3、发生超过城市内涝防治标准的降雨时，城市运转基本正常，不得造成重大财产损失和人员伤亡；
2 规划技术路线
规划技术路线总结如下图：
3 规划主要内容
规划主要内容概括起来可以分为4个篇章：“现状评估篇、规划方案篇、近期建设篇和实施保障篇。”
3.1现状评估篇
3.1.1城市排水防涝现状
1）城市水系现状：城市内河、湿地等水体的几何特征、标高、设计水位及雨水排放口分布等情况。城市区域内承担流域防洪功能的受纳水体的几何特征、设计水（潮）位和流量等情况。2）城市雨水排水分区现状：城市排水分区情况，面积和排水出路等。 3）道路竖向现状 ：城市主次干道的道路控制点标高。 4）历史内涝情况：近10年城市积水情况，积水深度、范围等，以及灾害造成的人员伤亡和直接、间接经济损失。 5）城市排水设施现状 ：城市现有排水管渠长度，管材，管径，管内底标高，流向，建设年限，设计标准，雨水管道情况及运行情况。城市排水泵站位置，设计流量，设计标准，服务范围、建设年限及运行情况。 6）城市内涝防治设施现状：城市雨水调蓄设施和蓄滞空间分布及容量情况。 7）存在的问题和原因：从体制、机制、规划、建设、管理等方面进行分析。
3.1.2城市排水能力与内涝风险评估
1） 降雨规律分析与下垫面解析：对现有城市暴雨强度公式进行评估。根据降雨统计资料，建立步长为5分钟的短历时（一般为2-3小时）和长历时（24小时）设计降雨雨型。对城市地表类型进行解析，按照水体、草地、树林、裸土、道路、广场、屋顶和小区内铺装等类型进行分类，为后续雨水系统建模做准备。
2） 城市现状排水防涝系统能力评估
a. 排水系统总体评估
包括：（1）城市雨水管渠的覆盖程度；（2）城市各排水分区内的管渠达标率。（3）城市雨水泵站的达标情况。
b. 现状排水能力评估
在排水防涝设施普查的基础上，使用DHI MIKE系列软件（MIKE系列软件是丹麦水资源及水环境研究所（DHI）的产品。软件包括一维河网的MIKE11，城市供水系统的MIKENET和城市排水系统的MIKEMOUSE，管网建模软件MIKE URBAN，二维河口和地表水体的MIKE21等等）建立水力模型对城市现有雨水排水管网和泵站等设施进行评估，分析实际排水能力。
3） 内涝风险评估与区划：使用DHI MIKE系列软件建立水力模型进行城市内涝风险评估。通过计算机模拟获得雨水径流的流态、水位变化、积水范围和淹没时间等信息，综合评估城市内涝灾害的危险性；结合城市区域重要性和敏感性，对城市进行内涝风险等级进行划分。
3.2规划方案篇：
3.2.1规划标准
1）雨水径流控制标准：根据低影响开发的要求，确定城市雨水径流量控制、源头削减的标准以及城市初期雨水污染治理的标准。提出新建和旧城改造地区的径流系数控制标准以及新建地区的硬化地面中透水性地面的比例。
2） 雨水管渠、泵站及附属设施规划设计标准 ：城市管渠和泵站的设计标准、径流系数等设计参数应根据《室外排水设计规范（GB50014）》的要求确定。
3） 城市内涝防治标准：根据实际情况明确城市中心城区能有效抵御的暴雨标准。
3.2.2系统方案：
综合考虑蓄、滞、渗、净、用、排等多种措施组合的城市排水防涝系统方案。使用DHI MIKE系列软件建立水力模型，对城市排水防涝方案进行系统方案比选和优化。
3.2.3城市雨水径流控制与资源化利用
1） 径流量控制：根据径流控制的要求，提出径流控制的方法、措施及相应设施的布局。 对范围内控制性详细规划提出径流控制要求，作为城市土地开发利用的约束条件，明确单位土地开发面积的雨水蓄滞量、透水地面面积比例和绿地率等。合理布局下凹式绿地、人工湿地、可滲透地面、透水性停车场和广场，利用绿地、广场等公共空间蓄滞雨水。
2） 雨水资源化利用：确定雨水资源化利用的用途、方式和措施。
3.2.4城市排水（雨水）管网系统规划
1） 排水体制 ：确定城市排水体制。 对现状采用雨污合流的，提出改造方案。 对于雨污分流地区，对于初期雨水提出截流处理方案。
2） 排水分区 ：根据城市地形地貌和河流水系等，确定城市的排水分区。
3） 排水管渠： 结合城市地形水系和已有管网情况，布局城市排水管渠。考虑与城市防洪设施和内涝防治设施的衔接。对于集雨面积2平方公里以内的，可以采用推理公式法进行计算。对于集雨面积大于2平方公里的管段，使用MIKE系列软件水力模型对雨水管渠的规划方案进行校核优化。 根据城市现状排水能力的评估结果，对不能满足设计标准的管网，结合城市旧城改造的时序和安排，提出改造方案。
4） 排水泵站及其它附属设施 ：结合排水管网布局，合理设置排水泵站；对设计标准偏低的泵站提出改造方案和时序。
3.2.5城市防涝系统规划
1） 平面与竖向控制 ：结合城市内涝风险评估的结果，提出用地性质和场地竖向调整的建议。
2） 城市内河水系综合治理 ：根据城市排水和内涝防治标准，对现有城市内河水系及其水工构筑物在不同排水条件下的水量和水位等进行计算，并划定蓝线；提出河道清淤、拓宽、建设生态缓坡和雨洪蓄滞空间等综合治理方案以及水位调控方案。
3） 城市防涝设施布局 ：a. 城市涝水行泄通道，使用DHI MIKE系列软件水力模型，对涝水的汇集路径进行分析，结合城市竖向和受纳水体分布以及城市内涝防治标准，合理布局涝水行泄通道。 b. 城市雨水调蓄设施，优先利用城市湿地、公园、下凹式绿地和下凹式广场等，作为临时雨水调蓄空间；也可设置雨水调蓄专用设施。
3.3近期建设篇
根据规划要求，梳理管渠、泵站、闸阀、调蓄构筑物等排水防涝设施及内河水系综合治理的近期建设任务。
3.4管理保障篇
3.4.1管理规划 ：
1） 体制机制 ：建立有利于城市排水防涝统一管理的体制机制，城市排水主管部门加强统筹，做好城市排水防涝规划、设施建设和相关工作，确保规划的要求全面落实到建设和运行管理上。
2） 信息化建设 ：结合现状普查，加强普查数据的采集与管理，为建立城市排水防涝的数字信息化管控平台创造条件。建立城市排水防涝数字信息化管控平台，实现日常管理、运行调度、灾情预判和辅助决策，提高城市排水防涝设施规划、建设、管理和应急水平。
3） 应急管理 ：强化应急管理，制定、修订相关应急预案，明确预警等级、内涵及相应的处置程序和措施，健全应急处置的技防、物防、人防措施。
3.4.2保障措施
1） 建设用地 ：将排水防涝设施建设用地纳入城市总体规划和土地利用总体规划，确保用地落实。
2） 资金筹措 ：多渠道筹措资金，加强城市排水防涝设施建设。
4 结语
本文从规划原则、规划目标、规划技术路线、规划主要内容等几个方面对新一轮的城市雨水排涝规划编制进行了探讨。并提出在现状排水能力评估、内涝风险评估以及城市防涝设施布局运用DHI MIKE软件进行建模评估，以更准确直观的地指导城市防涝工程设施的建设与管理以及近期工作安排。对今后的雨水排涝规划编制有一定借鉴意义。
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作者：张永华 汤泽和