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北京地区城市暴雨积涝灾害风险预评估

扈海波 轩春怡 诸立尚

扈海波, 轩春怡, 诸立尚. 北京地区城市暴雨积涝灾害风险预评估. 应用气象学报, 2013, 24(1): 99-108..
引用本文: 扈海波, 轩春怡, 诸立尚. 北京地区城市暴雨积涝灾害风险预评估. 应用气象学报, 2013, 24(1): 99-108.
Hu Haibo, Xuan Chunyi, Zhu Lishang. The pre-event risk assessment of Beijing urban flood. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(1): 99-108.
Citation: Hu Haibo, Xuan Chunyi, Zhu Lishang. The pre-event risk assessment of Beijing urban flood. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(1): 99-108.

北京地区城市暴雨积涝灾害风险预评估

资助项目: 

国家自然科学基金项目 41175099

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金 IUMKY201207

北京市自然科学基金项目 9102009

北京市科技计划项目 Z111100056811022

中国气象局气象关键技术集成与应用重点项目 CMAGJ2011M03

详细信息
    通信作者:

    扈海波, email: hhbzy2001@sohu.com

The Pre-event Risk Assessment of Beijing Urban Flood

  • 摘要: 该文提出自下而上的城市暴雨积涝灾害风险定量评估方法,即在三级评估指标体系下,由下级指标综合核算上级指标系数。在第2级指标计算中,风险区划的危险性指数由历史降水量资料推算得出,风险预警则用实况及预报降水量来计算致灾因子危险性指数;暴雨敏感性指数综合叠加地形、不透水地表因子及河网密度得出;暴雨积涝的风险暴露因子侧重地均人口密度、地均GDP及重点防汛指标等因子,着重于城市地区人口、经济、防汛重点目标的暴露程度。然后在危险性、敏感性及暴露性指数的基础上叠加得出积涝风险指数。通过对比发现,得到的风险区划结果与2004—2008年北京地区暴雨积涝的历史灾情基本吻合。最后,选用北京2011年“6.23”暴雨作风险预警的实例应用检验及分析,结果表明:采用自下而上的快速风险评估结果与积涝的实际发生情况较为接近,无论是风险变化趋势还是风险区域分布情况均与当天的积涝发生情况基本吻合。即该方法能较为准确、快捷地圈定城市地区各级风险区域,能较好地满足风险评估、区划及风险预警的要求。
  • 图  1  自下而上的暴雨积涝灾害风险评估指标结构图

    Fig. 1  The hierarchy of the index for flood risk assessment with the bottom-to-up approach

    图  2  评估网格单元示意图

    Fig. 2  The grid cell used as basic unit of assessment

    图  3  北京地区暴雨危险性指数分布图

    Fig. 3  The distribution map of the possibility index in Beijing

    图  4  北京地区地形 (a)、高程标准差分布 (b) 与受高程影响积涝系数分布 (c)

    Fig. 4  The topography map (a), the distribution of elevation standard deviation (b) with topographical coefficients (c) in Beijing

    图  5  北京地区不透水地表归一化值分布 (a), 河网密度分布 (b) 及暴雨积涝敏感性指数分布 (c)

    Fig. 5  The distributions of the normalized index of impervious surface area (a), the river net density (b) and flood sensibility index (c) in Beijing

    图  6  北京地区风险暴露因子指数区划结果

    Fig. 6  The zoning map of risk exposure index in Beijing

    图  7  北京地区暴雨积涝综合风险区划 (a) 与2004—2008年暴雨积涝灾害事故点分布 (b)

    Fig. 7  The risk zoning map of flood (a) and the distribution map of flood disaster event occurred from 2004 to 2008(b) in Beijing

    图  8  北京2011年“6.23”暴雨分析 (a) 当日至18:30累积降水量分布,(b)18:30等效日降水量分布,(c)18:30暴雨积涝快速风险评估结果

    Fig. 8  The distribution of precipitation (a), equivalent precipitation (b), and the quick assessment risk index (c) by the time of 1830 BT 23 June 2011 in the rainstorm of Beijing

    图  9  2011年“6.23”暴雨北京莲花桥16:30—18:30累积降水量、等效降水量及风险指数的时间序列图

    Fig. 9  The time series for Lianhuaqiao of Beijing from 1630 BT to 1830 BT on 23 June 2011 in the rainstorm

    表  1  组合地形高程及高程标准差的地形因子系数

    Table  1  Topographical coefficients based on the terrain elevation and the standard deviation of elevation

    高程分级 (d/m) 高程标准差分级(σ/m)
    一级
    (0<σ≤1)
    二级
    (1<σ<10)
    三级
    (σ≥10)
    一级 (d≤100) 0.9 0.8 0.7
    二级 (100<d≤300) 0.8 0.7 0.6
    三级 (300<d≤700) 0.7 0.6 0.5
    四级 (d>700) 0.6 0.5 0.4
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    表  2  综合风险评估方程系数表

    Table  2  Coefficients of the risk assessment formula

    系数 h s e s1 s2 s3 e1 e2 e3
    最小二乘法估算值 0.562 0.389 0.049 0.532 0.397 0.071 0.330 0.147 0.523
    经验参考值 0.5 0.3 0.2 0.5 0.4 0.1 0.3 0.2 0.5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-02-15
  • 修回日期:  2012-11-12
  • 刊出日期:  2013-02-28

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