[发明专利]一种考虑潮河水位顶托影响的城市内涝风险评估方法

摘要

本发明提供一种考虑潮河水位顶托影响的城市内涝风险评估方法，包括以下步骤：确定暴雨‑潮河水位之间的联合分布概率，确定城市内涝风险分析的水文‑排水系统水力计算网格，构建水文‑排水系统耦合模型计算网格内涝参数h，构造考虑潮河水位顶托影响的内涝风险分析图，将联合分布概率密度覆盖在水文‑排水系统水力网格上，将相同的内涝参数h连接成等值线Lh；通过计算不同h0的发生概率，计算得到不同重现期的城市内涝参数值。本发明仅模拟极值区间内的暴雨和潮河高水位事件，对水文水力历史数据依赖性较小，增强了其工程实用性；本发明仅需计算给定的水文‑排水系统水力网格组合场景，不需要模拟所有的降雨和潮河水位耦合事件，极大地提高了评估效率。

主权项

1.一种考虑潮河水位顶托影响的城市内涝风险评估方法，其特征在于：所述方法能将排水系统与潮河水位之间的顶托关系转换成内涝风险，以提高城市内涝评估的准确度，该方法包括步骤：(1)应用双变量logistic模型确定暴雨‑潮河水位之间的联合分布概率，具体计算公式如下：G(x,y)＝exp{‑(x‑1/α+y‑1/α)α},x>0,y>0,0<α≤1   (1)式中x和y分别是降雨与下游潮河水位历史数据的标准Fréchet格式；α是联合分布概率强度参数即顶托关系强度参数，α越小表示联合分布概率强度越大即暴雨与潮河高水位同时发生的概率越大，α＝0和α＝1分别表示暴雨和下游潮河高水位完全相关和完全不相关；(2)确定城市内涝风险分析的水文‑排水系统水力计算网格，即将多个不同暴雨重现期与多个下游潮河水位重现期进行网格组合；(3)构建水文‑排水系统耦合模型B(x,y)计算网格内涝参数h，即将耦合模型的下游设为不同重现期的潮河水位，上游模拟不同重现期的暴雨，以完成所有不同组合情景的水力计算，得到城市内涝参数h＝B(x,y)的网格数据；(4)构造考虑潮河水位顶托影响的内涝风险分析图，将拟合的联合分布概率双重求导得到联合分布概率密度g(x,y)，即然后将该联合分布概率密度覆盖在水文‑排水系统水力计算网格上，最后应用双变量插值法将相同的内涝参数h连接成等值线L_h；(5)内涝风险评估计算，基于构造的内涝风险分析图，城市某内涝参数值h0的发生概率Pr(h≥h0)为等值线Lh0以下的联合分布概率密度之和，具体计算公式为：式中Ah0为内涝参数h小于等值线Lh0的区域。