貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在非平穩(wěn)條件下內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，受非平穩(wěn)條件因素（如：氣候變化、城市化）的影響，內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生更加頻繁。城市內(nèi)澇災(zāi)害所引發(fā)的一系列社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題成為困擾城市發(fā)展的主要災(zāi)害因素，內(nèi)澇治理的問(wèn)題顯得尤為嚴(yán)峻。因此，針對(duì)越來(lái)越嚴(yán)重的城市內(nèi)澇現(xiàn)象，如何完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和優(yōu)化及評(píng)定內(nèi)澇改造措施的效果迫在眉睫。本文以Z市某地塊為研究區(qū)域，借助ArcGIS地理信息系統(tǒng)在暴雨雨洪管理模型（SWMM）上建立研究區(qū)排水管網(wǎng)的水動(dòng)力模型。借助支持貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析的軟件Bayes Serve

2、r構(gòu)建基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。具體內(nèi)容如下:
　?。?）分析了當(dāng)前內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀，闡述了當(dāng)前常用內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系存在的不足，以及貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用上的先進(jìn)性，確立本文的研究?jī)?nèi)容。
　?。?）研究城市內(nèi)澇改造措施，結(jié)合不同區(qū)域水文地質(zhì)、水資源等特點(diǎn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，按照因地制宜和經(jīng)濟(jì)高效的原則選擇適宜的內(nèi)澇改造措施。對(duì)SWMM模型、內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用原理進(jìn)行研究，為基于貝葉斯網(wǎng)

3、絡(luò)的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的構(gòu)建和使用提供理論支持。
　?。?）在內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)方面，該研究區(qū)管網(wǎng)改造的效果比LID措施好，且LID措施中的綠色屋頂改造效果又比生物滯留網(wǎng)格好。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)管網(wǎng)改造后系統(tǒng)的最高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域發(fā)生了偏移，風(fēng)險(xiǎn)峰值對(duì)應(yīng)的重現(xiàn)期均比原系統(tǒng)的大。在成本方面，生物滯留網(wǎng)格由于建設(shè)復(fù)雜，故其成本比綠色屋頂高。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，5年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，管網(wǎng)的成本在所有改造措施均是最大；但是，其滿足10年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的成本在所有改造措施中是

4、最小的。綜合考慮內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)和成本這兩方面可知，綠色屋頂這一改造措施要優(yōu)于生物滯留網(wǎng)格；10年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，管網(wǎng)改造方案最優(yōu)。
　　（4）基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估模型可以直觀的反映決策者對(duì)不同改造方案的偏好度和各參數(shù)的不確定性范圍和發(fā)生概率值。在內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面，基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的決策平臺(tái)更加透明，更有利于相關(guān)決策者的對(duì)話。例如，在綜合考慮各節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率的條件下，成本收益率的μ（Mean）值為3.02、σ2（Variance）值為5.3。同時(shí)

5、可以發(fā)現(xiàn)，Bayes Server軟件自動(dòng)更新計(jì)算出內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)（EAD）1.5以上這一狀態(tài)發(fā)生概率最大為30％。
　?。?）貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不可逆的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)決策進(jìn)行模擬研究和比較分析；決策者可以根據(jù)不同部門(mén)的不同偏好，綜合測(cè)試比選不同方案的內(nèi)澇改造效果，幫助減少市政資本的錯(cuò)誤、過(guò)量投資，節(jié)省大量的經(jīng)濟(jì)成本，優(yōu)化市政排水防澇的資源配置。例如，確定內(nèi)澇改造的資金投入為0.2-0.3億元的情況下，可以推理出影響成本收益率的最強(qiáng)敏感