一种新的洪水风险评估方法技术

本发明专利技术提供一种新的洪水风险评估方法，该方法包括：获取洪水风险要素；所述风险要素包括：最大淹没水深、最大流速、淹没历时；对所述风险要素通过构造GIS格栅算法，把各频率洪水风险要素计算域扩展到预设洪水发生频率对应的淹没范围，由此再来计算淹没风险度R值，从而可以对最大淹没范围进行洪水风险评估。本发明专利技术通过构造GIS格栅算法把全部频率洪水的淹没范围在计算域上扩展到最大淹没范围，从而可以计算出最大淹没范围内的风险度R值，由此便可以按最大淹没范围进行洪水风险评估，修正了传统算法忽略掉的区域。算法忽略掉的区域。算法忽略掉的区域。

【技术实现步骤摘要】
一种新的洪水风险评估方法


[0001]本专利技术涉及自然灾害监测
，尤其涉及一种新的洪水风险评估方法。

技术介绍

[0002]水旱灾害风险普查是全国自然灾害综合风险普查的重要组成部分。其中，我国有超过60％的国土面积、90％以上的人口均受到不同程度的洪水威胁，重要城市、重要基础设施和粮食主产区主要分布在江河沿岸以及沿海地区，人口分布和生产力布局与洪水风险区域高度重叠，因此做好洪水灾害普查、评估洪水淹没风险至关重要。
[0003]评估洪水淹没风险的频率有：5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇等。然而，目前评估洪水淹没风险的方法中，只能按最小值域(5年一遇)评估洪水淹没风险，而忽略了少最大可能淹没范围对应的评估。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种新的洪水风险评估方法。
[0005]一种新的洪水风险评估方法，包括：
[0006]获取洪水风险要素；所述风险要素包括：最大淹没水深、最大流速、淹没历时；
[0007]对所述风险要素通过构造GIS格栅算法，把各频率洪水风险要素计算域扩展到预设洪水发生频率对应的淹没范围，由此再来计算淹没风险度R值，从而可以对最大淹没范围进行洪水风险评估。
[0008]进一步地，如上所述的新的洪水风险评估方法，所述洪水发生频率包括：为5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇。
[0009]进一步地，如上所述的新的洪水风险评估方法，所述预设洪水发生频率对应的淹没范围为100年一遇对应的淹没范围。
[0010]进一步地，如上所述的新的洪水风险评估方法，所述以后的风险因素对洪水风险度进行计算包括：
[0011]对所述风险要素格栅化；
[0012]将格栅化后的所述风险要素输入洪水淹没风险度评估模型，该模型为：
[0013][0014]其中，pi为第i年一遇的洪水发生频率对应的概率，Hi为第i年一遇的洪水发生频率对应的最大淹没水深。
[0015]进一步地，如上所述的新的洪水风险评估方法，还包括对所述风险要素数据进行预处理，在洪水发生频率为5年一遇的情况下，对其最大淹没水深处理时，5年一遇淹没范围内的最大淹没水深取原值，超过5年一遇且小于100年一遇对应的淹没范围，对应淹没水深H取“0”值。
[0016]本专利技术提供一种新的洪水风险评估方法，是对传统洪水风险评估方法的修正。传统洪水风险评估是用5年、10年、20年、50年、100年一遇洪水风险要素(最大淹没水深、最大流速、淹没历时)按给定公式计算风险度R值(风险评估需要R值)，但因为实践中5年一遇淹没范围<10年一遇<20年一遇<50年一遇<100年一遇，因此在GIS中用上述给定公式计算风险度R值时会因为计算域限制仅能计算出5年一遇淹没范围内的风险度R值，因而不能对超过5年一遇淹没范围以外的区域进行风险评估。本专利技术通过构造GIS格栅算法把全部频率洪水的淹没范围在计算域上扩展到最大淹没范围(此处为100年一遇)，从而可以计算出最大淹没范围内的风险度R值，由此便可以按最大淹没范围进行洪水风险评估，修正了传统算法忽略掉的区域。
附图说明
[0017]图1为不同频率洪水淹没范围拓扑关系图；
[0018]图2为5年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0019]图3为10年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0020]图4为20年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0021]图5为50年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0022]图6为100年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0023]图7为现有风险度评估方法的R值成果图；
[0024]图8为采用本专利技术方法得到的5年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0025]图9为采用本专利技术方法得到的10年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0026]图10为采用本专利技术方法得到的20年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0027]图11为采用本专利技术方法得到的50年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0028]图12为采用本专利技术方法得到的100年一遇最大淹没水深拓扑关系图；
[0029]图13为采用本专利技术方法得到的风险度评估方法的R值成果图；
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]水旱灾害普查是全国第一次自然灾害综合风险普查的基础和主要任务之一，其中洪水风险评估区划又是水旱灾害普查中技术要求最高、任务量最大的部分。洪水风险区划的基础是各洪水频率(5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇等)淹没分析评估成果，按照水利部统一的技术要求进行洪水风险度R值计算，再根据R值进行淹没风险区划及防治区划。采用格栅数据表达的淹没风险度R值是依据各频率洪水风险三要素(最大淹没水深、最大流速、淹没历时)成果逐个格栅点运用技术要求规定的计算公式进行计算的，由于各频率淹没范围不同，在计算风险度R值时容易出错，本专利技术借助ArcGIS空间分析工具集中的格栅计算器计算风险度R值。
[0032]洪水风险分析主要根据测绘成果(含断面测绘及淹没区DEM测绘)、水文分析成果
进行淹没计算，从而得到的评估结果。本专利技术以最大淹没水深作为评估因素，运用ArcGIS格栅计算器进行风险度R值的计算方法，其他风险评估因素操作方法类似。
[0033]首先获取数据
[0034]获取评估区域(5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇等)的最大淹没水深格栅数据，为了表达简洁，做以下文件命名：5年一遇最大淹没水深H5、10年一遇最大淹没水深H10、20年一遇最大淹没水深H20、50年一遇最大淹没水深H50、100年一遇最大淹没水深H100。对应的ArcGIS数据组织如下图：
[0035]不同频率洪水淹没范围需满足拓扑关系：H5＜H10＜H20＜H50＜H100,如下图1
‑
6所示。
[0036]风险度R值计算原理
[0037]洪水淹没风险度R值由下式计算：
[0038][0039]其中，其中，pi第i年一遇的洪水发生频率对应的概率(洪水发生频率为5年时，对应的概率为0.2、10年一遇的概率为0.1、20年一遇的概率为0.05、50年一遇的概率为0.02、100年一遇的概率为0.01)，第i年一遇的洪水发生频率对应的最大淹没水深。
[0040]在ArcGIS中先把上式用到的5个频率的水深格栅数据加载，然后再用空间分析工具中的格栅计算器进行计算，计算表达式为：("H5.tif"+"H10.tif")本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新的洪水风险评估方法，其特征在于，包括：获取洪水风险要素；所述风险要素包括：最大淹没水深、最大流速、淹没历时；对所述风险要素通过构造GIS格栅算法，把各频率洪水风险要素计算域扩展到预设洪水发生频率对应的淹没范围，由此再来计算淹没风险度R值，从而可以对最大淹没范围进行洪水风险评估。2.根据权利要求1所述的新的洪水风险评估方法，所述洪水发生频率包括：为5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇。3.根据权利要求2所述的洪水风险评估方法，所述预设洪水发生频率对应的淹没范围为100年一遇对应的淹没范围。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭德裕，马华发，谢淑彦，王永德，
申请(专利权)人：云南省水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：