基于蒙特卡罗模拟方法的城市内涝灾害风险分析 - 吉林大学数量经济 .pdfVIP

DOI:10.13546/j.cnki.tjyjc.2015.20.032 统 计观察 基于蒙特卡罗模拟方法的城市内涝灾害风险分析 1 ,2 1,2 2 邓秉德 ，庞晓波 ，黄妙棋 (1.吉林大学 商学院，长春130012；2.吉林财经大学 统计学院，长春130117) 摘 要：文章采用北京市1950~2010 年间的降水数据，运用蒙特卡罗模拟方法及自助法计算出立交桥底的 内涝风险概率值及阻碍交通时间。模拟结果表明：排水管网并不适应重现期较大的降雨，提升道路两侧绿化率 可以降低中等强度降雨所产生的内涝风险，针对低洼处应配套排水设施。文章创新性将蒙特卡罗方法和城市 内涝模型相结合，得出了符合现实意义的内涝风险概率值，对于完善城市内涝模型有理论与现实意义。 关键词：蒙特卡罗模拟；城市内涝；重现期；风险分析 中图分类号：F224.7 文献标识码：A 文章编号：1002-6487（2015）20-0111-05 比例逐渐增大，即便是人行路透水砖的使用的也不广泛。 0 引言 这就造成雨水下渗部分减少，相反更有利于雨水在地面形 成径流及汇流。 城市内涝是指在城市区域范围内，由于短时间内降雨 （3）城建设计因素。首先是城市排水系统标准较低。 强度较大，同时城市地表下垫面的渗透能力、蓄水能力较 目前市政建设中雨水管渠的重现期一般都设定在0.5~3年， 弱，因而在短时强降雨情况下形成地表径流的一种区域性 重要地段，重点区域采用3~5年标准。当面对50年或100 洪涝灾害。2010年住建部对351个城市开展调查，发现在 年一遇的降水时，灾害发生不可避免。其次是雨污分流建 2008~2010年间有62%的城市发生内涝事件。2013年9 设仍然滞后，排水管网堵塞不利于雨水快速排出。最后是 月，国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》，意 暴雨强度公式需要一定程度的修订，对于市区局部易积水 见中指出：要用10年左右时间建成较完善的城市排水防 点的降水分析，需要根据目前的数据进行修订，这对于相关 涝、防洪工程体系。因此完善城市内涝模型，综合运用各 的路桥、地铁站点、地下停车场的建设有着重要的意义。 个学科的知识和相关数据对城市中某一具体区域发生内 1.2 城市内涝模型概述 涝的风险进行分析和量化是一项重要的课题，这将有利于 综合国内外研究的现状，城市内涝模型是针对城市内 相关决策部门做出相应的评估和预案。 涝特征建立的模型系统，一般由地面高程模型、降水模型、 产汇流模型以及排水模型构成。下面分别概述四个模型 1 城市内涝致灾因素及简化城市内涝模型 的基本功能。 （1）地面高程模型。DEM模型的主要功能是找出易 城市内涝的过程简单的说就是降水落到地表，在下渗 积水点的位置。在GIS系统的支持下，对收集来的地面高 和排水能力不足的条件下在地面形成径流，地面汇集的水流 程信息进行处理，完成对易积水区域的识别。DEM模型 受到地势的影响向低洼处汇集，从而在地势较低处形成较深 将分析的区域划分为若干栅格，将地面高程数据同地面建 的积水，从而造成相应的灾害。因此有必要简单梳理一下城 筑物信息进行比对处理，排除建筑物、若干孤立