1.一种基于情景模拟的城市暴雨积涝风险评估模型算法,其特征在于包括以下步骤:步骤S1,暴雨强度计算
首先,通过暴雨强度公式(1)计算得到城市暴雨强度i,(1)
式中,i为暴雨强度(mm/min);T为重现期(a),t为降雨历时(min);b、n、A1和C均为城市暴雨强度公式拟合参数,由城市降雨观测资料拟合得到;
步骤S2,积水深度与等级计算
将城市暴雨强度结合产流模型、数字高程模型DEM、管网排涝和建筑密度,计算得到城市栅格的积水深度d,并根据积水深度对城市的影响,确定城市暴雨积水等级W,;
步骤S3,基于不同重现期情景的暴雨积涝风险评估首先,以城市栅格作为计算单元,假设编号为k的计算单元在重现期为Am(a),降雨历时为R(n min)情景下的积水等级为 ,其中k为计算单元的序号标识;下角标m为重现期标识, ,M为重现期设定的总个数;下角标n为降雨历时标识,,N为降雨历时设定的总个数;
然后,通过式(2)获得计算单元k在重现期Am情景下的风险值 ;
(2)
通过式(3)获得计算单元k在多个重现期情景下的综合风险值 ;
(3)
接着,对综合风险值 进行风险等级划分;
步骤S4,基于不同降雨历时情景的暴雨积涝风险评估首先,以城市栅格作为计算单元,假设编号为k的计算单元在重现期为Am(a),降雨历时为R(n min)情景下的积水等级为 ,其中k为计算单元的序号标识;下角标m为重现期标识, ,M为重现期设定的总个数;下角标n为降雨历时标识,,N为降雨历时设定的总个数;
然后,通过式(4)获得计算单元k在降雨历时Rn情景下的风险值 ;
(4)
通过式(5)获得计算单元k在多个降雨历时情景下的综合风险值Vk;
(5)
最后,对计算单元k在多个降雨历时情景下的综合风险值Vk进行风险等级划分。
2.根据权利要求1所述基于情景模拟的城市暴雨积涝风险评估模型算法,其特征在于:步骤S3中所述重现期Am设定的总个数M=9,A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9分别对应重现期1a,
2a,3a,5a,10a,20a,30a,50a,100a。
3.根据权利要求1所述基于情景模拟的城市暴雨积涝风险评估模型算法,其特征在于:步骤S3中所述降雨历时Rn设定的总个数N=9,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9分别对应降雨历时
10min,20min,30min,45min,60min,90min,120min,150min,180min。
4.根据权利要求1所述基于情景模拟的城市暴雨积涝风险评估模型算法,其特征在于:步骤S1所述暴雨强度公式(1)中的计算参数b、n、A1和C,由所在城市降雨观测资料进行拟合得到,或采用市政部门公布的城市暴雨强度公式。
5.根据权利要求1所述基于情景模拟的城市暴雨积涝风险评估模型算法,其特征在于:步骤S2中城市暴雨积水等级W按照下式(6)设定,(6)
式中,d为积水深度。
6.根据权利要求1所述基于情景模拟的城市暴雨积涝风险评估模型算法,其特征在于:步骤S3中根据综合风险值Pk进行风险等级P划分,按式(7)进行,(7)
上式中,Pk表示综合风险值;风险等级P为Ⅰ时表示无风险;风险等级P为Ⅱ时,表示低风险;风险等级P为Ⅲ时,表示中等风险;风险等级P为Ⅳ时,表示较高风险;风险等级P为Ⅴ时,表示高风险。
7.根据权利要求1所述基于情景模拟的城市暴雨积涝风险评估模型算法,其特征在于:步骤S4中所述对计算单元在多个降雨历时情景下,根据综合风险值Vk进行风险等级P划分,按式(8)进行,(8)
上式中,Vk表示综合风险值;风险等级P为Ⅰ时表示无风险;风险等级P为Ⅱ时,表示低风险;风险等级P为Ⅲ时,表示中等风险;风险等级P为Ⅳ时,表示较高风险;风险等级P为Ⅴ时,表示高风险。