15168.濱海地區(qū)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險分析與應(yīng)急避難研究

1、濱海濱海地區(qū)地區(qū)風(fēng)暴潮災(zāi)害暴潮災(zāi)害風(fēng)險分析風(fēng)險分析與應(yīng)急避難研究與應(yīng)急避難研究Riskanalysisofstmsurgedisasterstudyofemergencyevacuationincostalarea學(xué)科專業(yè)：水利工程研究生：孫小沛指導(dǎo)教師：王曉玲教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十二月摘要風(fēng)暴潮是對我國影響最大、發(fā)生頻次最多、造成損失最嚴(yán)重的海洋災(zāi)害，風(fēng)險分析及應(yīng)急避難研究作為重要的防潮減災(zāi)非工程措施，已經(jīng)成為風(fēng)暴潮災(zāi)害

2、研究的熱點。風(fēng)暴潮災(zāi)害通常伴隨著漫灘、溢流、越浪、潰堤等多種災(zāi)害現(xiàn)象，涉及自然環(huán)境、風(fēng)暴潮特性、防潮減災(zāi)措施等眾多影響因素，致使災(zāi)害情景的預(yù)測分析難度大。對此，多數(shù)研究忽略情景預(yù)測過程，基于假定分析風(fēng)暴潮漫灘或潰堤等單一災(zāi)害情景。風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險分析與應(yīng)急避難研究中水力參數(shù)的提取多依據(jù)經(jīng)驗公式，缺乏數(shù)值模擬，結(jié)果可靠性差。風(fēng)暴潮災(zāi)害綜合評估中，沿海區(qū)域經(jīng)濟門類眾多、人口流動性大、社會環(huán)境狀況復(fù)雜，難以進行災(zāi)害損失的全面估算，已有研究多為經(jīng)

3、濟損失計算方法的探討，且綜合評價中沒有考慮評價因素的隨機性，評價結(jié)果有一定偏差。在風(fēng)暴潮災(zāi)害應(yīng)急避難方面，多為單一疏散方式、單一優(yōu)化目標(biāo)的靜態(tài)疏散模型，不能滿足動態(tài)疏散網(wǎng)絡(luò)中的多種疏散需求。因此，開展基于情景分析下的風(fēng)暴潮洪水三維數(shù)值模擬，并依據(jù)模擬得到的水力學(xué)參數(shù)進行風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險分析及應(yīng)急避難問題具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。針對以上問題，本文首先基于情景分析建立了風(fēng)暴潮洪水?dāng)?shù)值模擬三維數(shù)學(xué)模型；其次，綜合考慮經(jīng)濟、生命、社會環(huán)

4、境因素及其模糊性與隨機性，結(jié)合云模型構(gòu)建風(fēng)暴潮災(zāi)害損失估算與綜合評價模型；最后，從疏散體系及疏散者角度出發(fā)，考慮疏散過程中撤離速度的動態(tài)變化，建立多目標(biāo)動態(tài)人車混合疏散模型，取得成果如下：（1）結(jié)合風(fēng)暴潮災(zāi)害核心影響因素，引入情景分析技術(shù)，通過情景邏輯推演構(gòu)建了包含漫灘、溢流、越浪、潰堤等災(zāi)害現(xiàn)象的復(fù)合情景，在此基礎(chǔ)上，考慮到SSTkω模型在紊流模擬方面的優(yōu)勢，將其與VOF法耦合，建立了風(fēng)暴潮洪水演進三維數(shù)學(xué)模型，增強了洪水?dāng)?shù)值模擬的可

5、靠性。（2）首先，根據(jù)風(fēng)暴潮洪水演進數(shù)值模擬提取的水力參數(shù)，通過災(zāi)害承災(zāi)體易損性分析，確定經(jīng)濟、生命、社會環(huán)境損失程度，建立了災(zāi)害損失估算模型；其次，綜合災(zāi)害各方面損失，構(gòu)建綜合評價指標(biāo)體系，采用層次分析主成分分析法計算各指標(biāo)綜合權(quán)重，考慮指標(biāo)因子隨機性，引入云模型進行了災(zāi)害多屬性綜合評價，彌補了災(zāi)害綜合評估的不足。（3）基于風(fēng)暴潮洪水?dāng)?shù)值模擬，考慮疏散整體和疏散者需求及疏散過程中疏散對象撤離速度的動態(tài)變化，采用人車混合疏散模式，建立了