暴雨内涝灾害下的武汉市道路风险分析与评估

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在全球气候变化和城市化背景下,加之排水防涝基础建设滞后等原因,我国诸多城市呈现“逢雨必涝”的态势。暴雨内涝灾害下的城市道路是极易受灾的。首先,道路是暴雨时候的常规积水区域,同时在积水扩散时候起到了通道作用。且城市道路是城市的重要基础设施,对居民的日常生活和城市系统正常运行起到了重要的保障作用,城市道路一旦遭遇暴雨内涝,无论是居民个人还是城市整体都将受到影响。本文根据对暴雨内涝、城市道路、自然灾害风险相关文献和资料进行梳理,将暴雨内涝下的城市道路风险分为三种:道路积水风险(危险性)、拥堵风险和广义上的风险,并以武汉市中心城区为研究区域,进行暴雨内涝灾害下的城市道路风险分析和评估。本文的主要研究如下:(1)城市暴雨内涝模拟与道路的积水危险性分析。通过对暴雨-内涝的过程分析,采用基于GIS的暴雨淹没模型,计算暴雨的产流与汇流,以武汉三环为研究区域,选用三种暴雨重现期:10年一遇、50年一遇和100年一遇,对暴雨内涝过程进行情景模拟。将模拟结果与武汉历年内涝积水点比较,证明具有可靠性。之后提取道路上的积水情况,从最大积水深度和道路积水长度分析道路积水危险性。(2)暴雨内涝下的交通模拟与拥堵分析。利用Trans CAD交通仿真软件,以武汉市徐东片区为仿真区域,通过高德交通态势数据为基础进行OD反推,采用随机用户平衡法将OD矩阵分配到具体路段。并在内涝模拟基础上,根据安全标准判别道路能否通行,重建50年暴雨重现期和100年暴雨重现期情景下的道路网络,模拟其交通流的重分布。最后,根据交通饱和度分析暴雨内涝下的道路拥堵风险。(3)考虑社会经济层面因素,以广义风险理论为基础,结合道路积水危险性和道路脆弱性,从道路复杂网络中心性和功能重要性出发,建立了暴雨内涝灾害下的道路广义风险评估模型。经过指标归一化和权重确定等步骤,对100年一遇暴雨内涝重现期下的道路广义风险进行评估。结果显示100年重现期下,武汉市路网整体风险较高,琴台大道、鹦鹉大道、汉阳大道、临江大道、徐东大街等道路风险高,低风险和较低风险的路段很少。
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