城市内涝应急管理兵棋推演系统建模及仿真

摘要

自中国加入世界贸易组织以来，经济稳定增长，城市化发展越来越快，城市化面积和城区下垫面发生了较大的变化，降雨的产汇流规律也发生了较大的改变。在降雨量相同的条件下，由于不透水面积的增加，致使城区产流增加，径流系数加大，洪峰流量明显增大。这给城市的防洪排涝带来很大的负担，同时危害城市居民的生命和财产安全。建立城市内涝应急管理兵棋推演系统，对加强锻炼指挥人员的指挥能力和各部门间的联合救援减灾能力具有十分重要的意义。
　　 结合现代计算机技术和信息技术，应用兵棋推演方法，再现城市内涝过程，建立城市内涝应急管理兵棋推演系统是当前预防和治理城市内涝灾害的热点，具有良好的经济效益和社会效益。本文建立了基于兵棋推演的城市内涝模型和应急管理评价模型，实现了城市内涝过程的模拟，演练了政府部门对城市内涝灾害的搜索救援工作，并对演练的内容进行评价，给出当前城市应急管理的不足和应对城市内涝的解决方法，论文主要工作如下:
　　 1)查阅国内外的兵棋推演资料，总结当前兵棋推演事业在中国的发展及应用，指明兵棋推演在城市内涝应急管理系统中的作用;
　　 2)建立济南市的城市暴雨模型，总结计算城市地表产汇流的各种方法，并建立适用于兵棋推演系统的城市地表积水量求解规则;
　　 3)依据谷歌在线的海拔高度信息和济南市城市防汛应急预案中的各部门职责，建立济南市的兵棋推演想定和适合济南市的兵棋推演规则;
　　 4)根据兵棋推演规则，建立以时间为标准的评价体系;
　　 5)根据最终的评价结果给出济南市应对城市内涝的建议。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究城市内涝应急管理的目的

1．2 兵棋推演发展及应用现状

1．3 论文的主要工作

1．4 论文的组织架构

第二章 兵棋推演

2．1 兵棋推演的概念

2．2 兵棋的构成

2．3 兵棋推演在城市内涝应急管理系统中的作用

2．4 本章小结

第三章 基于兵棋六角格的积水模型

3．1 六角格对象属性

3．2 暴雨规则

3．3 城市地表产流规则

3．3．1 城市地表产流过程描述

3．3．2 城市地表产流计算

3．4 城市地表汇流规则

3．4．1 城市地表汇流计算方法

3．4．2 城市地表汇流计算模型

3．5 城市地表积水量求解规则

3．5．1 城市地表积水量常规算法

3．5．2 城市地表积水量兵棋推演算法

3．6 本章小结

第四章 城市内涝应急管理兵棋推演及评价规则

4．1 城市内涝兵棋推演中的棋子

4．2 应急管理部门及职责

4．3 应急管理部门执行规则及评价

4．3．1 评价方法

4．3．2 基本规则及评价

4．4 本章小结

第五章 济南市内涝应急管理兵棋推演系统仿真

5．1 系统平台概述

5．1．1 推演平台简述

5．1．2 兵棋规则裁决过程

5．2 济南市城市内涝兵棋推演想定

5．2．1 推演想定

5．2．2 通用推演过程

5．3 推演评估

5．3．1 应急预案推演仿真

5．3．2 推演分析与建议

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

附录 各政府部门的判断矩阵

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的成果和参与的项目