本發(fā)明涉及一種城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于洪澇模型模擬領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、暴雨內(nèi)澇災(zāi)害是由于短期內(nèi)雨量過(guò)多，在地勢(shì)低洼的區(qū)域積水不能及時(shí)排除而形成的自然災(zāi)害(pathak,et?al.,2020)，城市化進(jìn)程促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也加大了暴雨內(nèi)澇災(zāi)害的成災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，如不加緊完善內(nèi)澇災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)措施，將不可避免地帶來(lái)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失(gorry?and?scott-morton,1971,mason,et?al.,2014)。

2、城市內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生是不可避免的，目前人類(lèi)還不完全具備與內(nèi)澇災(zāi)害相抗衡的能力(李碧琦,2020)。面對(duì)日益嚴(yán)峻的城市內(nèi)澇問(wèn)題，大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，單純的防洪排澇工程措施不足以完全抵御內(nèi)澇災(zāi)害。因此，在災(zāi)害的前期防御時(shí)期，應(yīng)該重視應(yīng)用如城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理、城市暴雨洪水模擬與預(yù)警預(yù)報(bào)等非工程措施，避免或減少在內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的損失。城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是預(yù)防災(zāi)害、降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)與損失的重要非工程措施之一，是防災(zāi)減災(zāi)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，科學(xué)地開(kāi)展暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以幫助有關(guān)部門(mén)有針對(duì)性地進(jìn)行防洪工程布局與防汛工作部署，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3、國(guó)外對(duì)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究大約從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，日本于1977年制定“綜合治水對(duì)策”，從重要河段著手，開(kāi)始編制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖，并逐步向全國(guó)推廣(周月華,etal.,2019)。ricardi等提出將二維數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于阿根廷羅薩里奧地區(qū)兩條河流，并確定了流域內(nèi)50年一遇、100年一遇和500年一遇洪水情景下的淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)圖(a.,et?al.,1997)。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，國(guó)外對(duì)內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究取得了較大進(jìn)展，在資料分析、指標(biāo)選取和評(píng)估方法上均有所創(chuàng)新，從全球尺度到社區(qū)尺度對(duì)內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)均有研究。hallegattel等考察全球136個(gè)沿海港口城市影響城市脆弱性的相關(guān)特征，并對(duì)這些城市目前和未來(lái)的洪水風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析評(píng)估，提出了加強(qiáng)災(zāi)害規(guī)劃措施和提高保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)建議(s.,et?al.,2013)。kokst等使用了高度詳細(xì)的家庭數(shù)據(jù)，以家庭為單位構(gòu)建社會(huì)脆弱性指標(biāo)，并結(jié)合洪水危害、暴露性和社會(huì)脆弱性進(jìn)行區(qū)域內(nèi)洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(e.,et?al.,2015)。

4、中國(guó)從20世紀(jì)80年代中期才開(kāi)始開(kāi)展內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究，從蓄滯洪區(qū)著手，陸續(xù)擴(kuò)展到城鎮(zhèn)與流域，由定性描述向定量分析發(fā)展，雖然起步較晚，但是發(fā)展迅速。權(quán)瑞松將地鐵系統(tǒng)引入城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以上海市中心城區(qū)地鐵系統(tǒng)為研究對(duì)象，構(gòu)建簡(jiǎn)化的城市暴雨內(nèi)澇模型，采用內(nèi)澇災(zāi)害影響頻率法對(duì)上海市中心城區(qū)地鐵站點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(權(quán)瑞松,2012)。周峰等針對(duì)層次分析法主觀性較強(qiáng)、評(píng)價(jià)結(jié)果單一的不足，分別運(yùn)用次序權(quán)重平均法和熵值法對(duì)層次分析法進(jìn)行改進(jìn)，并建立相應(yīng)的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型(周峰,et?al.,2012)。張瑋瑋等從災(zāi)前預(yù)評(píng)估、災(zāi)中實(shí)時(shí)評(píng)估、災(zāi)后調(diào)查評(píng)估3個(gè)階段開(kāi)展暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，構(gòu)建階段性動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型(張瑋瑋,et?al.,2017)。

5、綜上所述，目前國(guó)內(nèi)外的研究關(guān)注人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)在內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)中形成的作用，且不斷對(duì)評(píng)估方法等進(jìn)行創(chuàng)新，取得了一定廣度和深度的研究成果。但所使用的的方法普遍沒(méi)有對(duì)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)象進(jìn)行細(xì)致劃分，如水利、交通等行業(yè)的特殊設(shè)施需要有針對(duì)性的開(kāi)展內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，以滿足行業(yè)內(nèi)極高的安全保障要求。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，其以歷史內(nèi)澇情況、承災(zāi)體危險(xiǎn)度、易損性的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)合實(shí)時(shí)及預(yù)報(bào)降雨和河道水位，得到實(shí)時(shí)設(shè)施內(nèi)澇動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，以滿足行業(yè)內(nèi)極高的安全保障要求。

2、本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

3、本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估裝置。

4、本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。

5、本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)。

6、本發(fā)明的第一個(gè)目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

7、一種城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，所述方法包括：

8、根據(jù)歷史內(nèi)澇情況、承災(zāi)體危險(xiǎn)性和承災(zāi)體易損性，評(píng)估設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；

9、實(shí)時(shí)評(píng)估降雨風(fēng)險(xiǎn)和河道水位風(fēng)險(xiǎn)；

10、疊加設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、降雨風(fēng)險(xiǎn)和河道水位風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)，得到實(shí)時(shí)設(shè)施內(nèi)澇動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

11、進(jìn)一步的，所述根據(jù)歷史內(nèi)澇情況、承災(zāi)體危險(xiǎn)性和承災(zāi)體易損性，評(píng)估設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，具體包括：

12、確定歷史內(nèi)澇情況、承災(zāi)體危險(xiǎn)性和承災(zāi)體易損性的分?jǐn)?shù)以及對(duì)應(yīng)的權(quán)重，加和得到設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)。

13、進(jìn)一步的，所述歷史內(nèi)澇情況包括內(nèi)澇發(fā)生頻率、最大內(nèi)澇水深和內(nèi)澇改善評(píng)價(jià)，根據(jù)內(nèi)澇發(fā)生頻率和最大內(nèi)澇水深的分?jǐn)?shù)以及對(duì)應(yīng)的權(quán)重，結(jié)合內(nèi)澇改善評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)，計(jì)算得到歷史內(nèi)澇情況的分?jǐn)?shù)。

14、進(jìn)一步的，所述承災(zāi)體危險(xiǎn)性包括暴雨發(fā)生頻率、極端強(qiáng)降雨量、地理位置安全性和內(nèi)澇積水來(lái)源狀況，根據(jù)暴雨發(fā)生頻率、極端強(qiáng)降雨量、地理位置安全性和內(nèi)澇積水來(lái)源狀況的分?jǐn)?shù)以及對(duì)應(yīng)的權(quán)重，計(jì)算得到承災(zāi)體危險(xiǎn)性的分?jǐn)?shù)。

15、進(jìn)一步的，所述承災(zāi)體易損性包括設(shè)施位置安全性、特殊地形和防護(hù)措施全面性，根據(jù)設(shè)施位置安全性和特殊地形的分?jǐn)?shù)以及對(duì)應(yīng)的權(quán)重，結(jié)合防護(hù)措施全面性的分?jǐn)?shù)，計(jì)算得到承災(zāi)體易損性的分?jǐn)?shù)。

16、進(jìn)一步的，實(shí)時(shí)評(píng)估降雨風(fēng)險(xiǎn)，具體包括：

17、統(tǒng)計(jì)設(shè)施歷史內(nèi)澇事件的降雨量和內(nèi)澇積水深度；

18、對(duì)設(shè)施歷史內(nèi)澇事件的降雨量和最大積水深度進(jìn)行回歸分析，得到降雨量與最大積水深度的相關(guān)關(guān)系式；

19、按照內(nèi)澇積水深度的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定對(duì)應(yīng)降雨區(qū)間的閾值，以確定對(duì)應(yīng)的降雨風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

20、進(jìn)一步的，實(shí)時(shí)評(píng)估河道水位風(fēng)險(xiǎn)，具體包括：

21、將河道附近范圍內(nèi)的設(shè)施與河道水位相關(guān)聯(lián)；

22、當(dāng)河道水位達(dá)到警戒水位時(shí)，將相關(guān)聯(lián)的設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)設(shè)置為高風(fēng)險(xiǎn)；

23、當(dāng)河道水位未達(dá)到警戒水位時(shí)，將相關(guān)聯(lián)的設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)確定為設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和降雨風(fēng)險(xiǎn)的疊加。

24、本發(fā)明的第二個(gè)目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

25、一種城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估裝置，所述裝置包括：

26、第一評(píng)估模塊，用于根據(jù)歷史內(nèi)澇情況、承災(zāi)體危險(xiǎn)性和承災(zāi)體易損性，評(píng)估設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；

27、第二評(píng)估模塊，用于實(shí)時(shí)評(píng)估降雨風(fēng)險(xiǎn)和河道水位風(fēng)險(xiǎn)；

28、疊加模塊，用于疊加設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、降雨風(fēng)險(xiǎn)和河道水位風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)，得到實(shí)時(shí)設(shè)施內(nèi)澇動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

29、本發(fā)明的第三個(gè)目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

30、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括處理器以及用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行程序的存儲(chǔ)器，所述處理器執(zhí)行存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述的城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

31、本發(fā)明的第四個(gè)目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

32、一種存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有程序，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述的城市設(shè)施內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

33、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果：

34、本發(fā)明以歷史內(nèi)澇情況、承災(zāi)體危險(xiǎn)度、易損性的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)設(shè)施內(nèi)澇靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)合實(shí)時(shí)及預(yù)報(bào)降雨和河道水位，得到實(shí)時(shí)設(shè)施內(nèi)澇動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，以滿足行業(yè)內(nèi)極高的安全保障要求，為地鐵口、地下車(chē)庫(kù)的內(nèi)澇預(yù)防和處置提供支撐。