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提纲——概要设计o课题任务o技术路线o空间数据收集处理o过程及实现o工作总结内涝课题提出2005年10月，福州人都记得“龙王”台风的肆虐，强降水造成山洪暴发，冲击福州市区，造成福州市区138平方公里受淹，最深达5米，96个居民小区停电，81条公交线路停运。火车站停运，铁路中断，高速公路被淹。直接经济损失达32.78亿元。福州某重涝区现场美国-----------城市暴雨雨水管理模型(SWMM)日本-----------城市水灾害系统分析模型丹麦-----------MOUSE城市管网系统的水流模拟一、降雨，造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。二、地形地貌的改变。三、是城市排水系统和配套管网的建设管理不到位。内涝灾害发生时,城市交通、网络、通信、水、电、气、暖等生命线工程系统瘫痪,社会经济活动中断,其灾害损失已远远大于因建筑物和物资破坏所引起的直接经济损失。居民家中遭水淹仓库验电房福州五四北内涝图内涝导致交通堵塞提纲——概要设计o课题任务o技术路线o空间数据收集处理o过程及实现o工作总结ArcviewGIS(地理信息系统)以数字世界表示自然界，具有完备的空间特征，可以存储和处理大量的空间数据，并具有极强的空间系统综合分析能力城市内涝模型是一个集城市地形模型、城市降雨模型、城市排水模型、城市地面特征模型、数学计算模型为一体的综合模型。1）信度高。情景模拟测试的信度，比其他测评的方法更高，一般在0.74到0.95之间。2）效度高。情景模拟有较高的效度，这也是它明显优于其他测评方法，它的效度一般在0.45到0.65之间。3）预测性强。提纲——概要设计o课题任务o技术路线o数据收集处理o过程及实现o工作总结系统共收集了福州市的以下基础空间信息和与实验过程相关的信息：（1）城市地理信息（2）城市内的河道地形信息（3）工程设施信息（4）城市化信息（5）气象信息（6）城市积水信息13936267376-1739919810053年降水量年平均风速年平均总云量年平均相对湿度年极端最低气温年极端最高气温年平均气温年平均气压年320256270-172881321013712413296870313231771011111476286771963572211007110145028707615439625910013917973066772043982849961898831677720139928999627208926828215438726099746193723828111337522210013516642480805433418210050414542280801131913510090386623787852991101011724802472745272109101321月降水量(0.1毫米)月平均风速(0.1米/秒)月平均总云量(0.1成)月平均相对湿度(百分率)月极端最低气温(0.1摄氏度)月极端最高气温(0.1摄氏度)月平均气温(0.1摄氏度)月平均气压(0.1百帕)月2001-2010年气象数据月均值福州1997-2006年5月份水量图福州1997-2006年6月份水量图福州汛期（5~6月)降水图提纲——概要设计o课题任务o技术路线o空间数据收集处理o过程及实现o工作总结制定研究总思路步骤一、完成空间数据采集的任务空间数据采集的任务是将现有的地图、外界观测成果、航空像片、遥感图像、文本资料等转换成GIS可以处理与接收的数字形式，通常要经过验证、修改、编辑等处理。利用GIS作出的福州市区路网图利用GIS作出的福州市区河流利用GIS作出的福州市区河流排涝设施分布图利用GIS做出排水主线路步骤二、完成属性数据采集的任务步骤三、模型建立降水量-(地表排水+地下排水）=积水仿真模型的由下式计算：1qRfAXY式中q为地表径流量,AXY为面积修正值,R为网格面雨量，f为径流系数。仿真模型以地表径流量为源信息。地表排水模型地下排水模型21321VRSn式中，n为管壁粗糙率，、R、S分别为过水断面面积、水力半径和管底坡度。假设管道直径为d，水深为h，水面弦长所对应的圆心角为θ，湿周为x，过水断面面积、水力半径和流量采用下面的公式计算。步骤四、实况情景模拟可用基于ArcViewGIS的“等体积法”模拟不同重现期的淹没深度和淹没范围从而得到暴雨内涝灾害危险性评价。福州市不同重现期的淹没高程和淹没深度和淹没面积福州市不同重现期的淹没面积计算020406080100120140160T1T2T3T4T5T6淹没面积/km²福州市区暴雨内涝危险性分级标准结合福州市暴雨内涝实地调查结果，即积水超过60cm,将会对居民生产生活产生重大影响,诸如较低层住房墙壁刷白、室内财产(包括床、沙发、家电等家具)将遭到严重浸泡、汽车抛锚或立交桥下积水致使交通堵塞等,确定了各街道淹没面积比(HI1)和各街道淹没深度超过60cm的面积比(HI2)作为暴雨内涝灾害危险性分级的标准结合福州市暴雨内涝实地调查结果：HI1=(FA/TA)×100,式中:HI1表示各街道淹没面积比;FA为各街道淹没面积;TA为各街道总面积。HI2=(FA/TA)×100,式中:HI2为街道淹没深度超过60cm面积比;FA为各街道淹没深度超过60cm面积;TA为各街道总面积。步骤五、结果分析初期中期后期黄色：0~0.2橘色：0.2~0.6红：＞0.6提纲——概要设计o课题任务o技术路线o空间数据收集处理o过程及实现o工作总结工作总结在现有的学识基础上利用GIS的空间分析技术和城市暴雨内涝模型，通过系统分析、设计、实现和测试等过程，形成了一个以GIS分析技术、数值模拟和仿真模型、为基础的为城市雨情、汛情、涝情实时动态监测、预警提供基础信息的初步研究，为城市气象灾害及次生灾害的科学防范和指挥调度提供决策依据。展望与不足o在利用GIS的空间为基础的分析技术形成了一个以仿真模型、数值模拟为基础的为城市雨情、汛情、涝情实时动态监测、预警提供基础信息的系统o由于数据资料的有限性与学识能力设备的局限性,仅考虑了市中心附近较为密集建筑物对城市地形影响的修正,在今后的研究中尚需进一步改进和完善。现在欢迎各位专家对我们的课题提出宝贵的意见