[发明专利]一种基于内涝势冲量的海绵城市内涝程度评价方法

说明书

本发明提供了一种基于内涝势冲量的海绵城市内涝程度评价方法，建立了城市局部内涝瞬时指标、局部内涝综合指标、区域整体内涝指标标准值等组成的评价城市内涝程度的指标体系及其具体计算分析方法，结合工程案例分析显示，指标体系能有效反映内涝的时空分布特征，指标值采用无量纲量，并建立了内涝程度表示的科学方法，评价方法更科学；计算的局部内涝综合指标能有效反映城市内涝点的内涝程度，计算的整体区域内涝设计值可以有效评价城市整体内涝程度，计算的整体区域内涝程度指标平均值能描述LID（低影响开发）措施防涝设计的总体合理性，计算的整体区域内涝指标标准差和变异系数能有效反映内涝的局部分配不均匀性，为LID措施等海绵措施设计和评价提供依据，同时用这两个指标评价规划设计的合理性，可以使评价方法更科学合理。

技术领域

本发明涉及一种内涝评估方法，具体涉及一种海绵城市内涝程度评价方法。

背景技术

内涝通常指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。一般城市的长时间积水内涝会影响城市交通、城市设施和居民正常生活等。目前内涝程度主要是定性描述，还没有完善的统一的指标体系；内涝程度的评价基本根据积水深度和积水时间(或积水流速)结合对经验进行定性的综合评价，还不太科学，亟待完善。现有的内涝评估方法和思想主要有二种：历史灾情评估法、指标体系评估法和情景模拟评估法。内涝产生的原因很多也很复杂，目前认为造成城市内涝的主要原因是城市规划设计时没有充分考虑到城市整体地形、强降雨后径流系统等复杂因素对降雨后内涝的影响规律，评价内涝的指标体系还不完善，给内涝防治的优化设计带来困难，而且评价方法不能反映内涝全过程特征，使得设计与实际有误差。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的问题，提出了一种基于内涝势冲量的海绵城市内涝程度评价方法。

技术方案：本发明提供了一种基于内涝势冲量的海绵城市内涝程度评价方法，通常情况根据强降雨或连续降雨特点，一般道路或小区积水深度历时曲线如图1所示，根据规范，当积水深度大于某一值h₀(根据本地区的历史数据综合考虑给出)时，定义为内涝。因此内涝历时曲线能很好的反映该道路或小区节点处的内涝严重程度，内涝深度越大、内涝时间越长则内涝越严重。本发明定义图中阴影部分面积即内涝曲线与横坐标轴围成的面积为内涝势冲量，阴影部分面积越大则内涝势冲量越大，内涝也越严重。

局部节点的内涝势冲量可用如下公式表示：

式中，h₀为内涝深度开始值，h_max为内涝深度的最大值，f(t)为内涝深度历时曲线，t为内涝时长。

实际内涝深度的历时曲线很复杂，也很难通过积分获得该值，因此根据内涝势冲量特点，建立在某一内涝深度h_i时对应的阴影矩形面积为局部节点的内涝程度瞬时指标，如图2所示，针对某一内涝深度h_i，其内涝深度超过h_i的持续时长为t_i，定义该深度对应时长形成的矩形面积h_it_i为该点内涝深度为h_i的内涝程度瞬时指标，该局部节点的内涝程度瞬时指标计算公式如下：

R′_ti＝h_i·t_i

为了使评价指标更科学，采用无量纲化方法，计算公式简化为如下所示，评价指标值无量纲化后可以更客观的进行评价和运用：

其中，R_ti为无量纲化的局部节点内涝程度瞬时指标，h_i为内涝深度，为内涝深度基准值，没有特殊要求时，可以根据《城市内涝防治规划标准》规范取15cm，t_i为h_i内涝深度的内涝时长，没有特殊要求时，可以取下雨时长。