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城市交通道路网络对城市正常运行具有重要作用,但城市洪涝灾害对城市交通道路网络产生了巨大的负面影响。在城市日常运行和灾害情况下,政府对城市交通道路网络的功能实现高度重视,但尚缺乏对城市交通道路网络的抗涝韧性的认识。传统抗涝措施和理念已难以适应城市现代化建设和发展的需求,急需将抗涝韧性理念引入城市交通道路网络,且需要对城市交通道路网络抗涝韧性进行量化评价研究,从而提升城市交通道路网络抗涝韧性。本文具体研究按照以下步骤开展:
(1)梳理研究背景、国内外现状等。发现国内外关于城市道路网络抗涝韧性的研究缺乏聚焦,未能全面分析其影响因素和提升建议,并且缺乏雨洪模拟软件等技术性手段的运用,开展本研究以弥补这些不足。
(2)分析城市交通道路网络抗涝韧性的概念内涵。明确城市交通道路网络、洪涝灾害、以及城市交通道路网络抗涝韧性的概念与内涵,定义城市交通道路网络抗涝韧性为城市交通道路网络在洪涝灾害下的应对、恢复、以及应急反应能力。
(3)建立城市交通道路网络抗涝韧性的评价指标体系。通过分析和对比基础设施韧性的定量评价方法,以韧性4R特性理论为基础,关注抗涝鲁棒性、快速性、谋略性和冗余性,通过相关文献、访谈资料、新闻报道以及法规预案,构建城市交通道路网络抗涝韧性评价指标体系,邀请专家进行二次筛选,确定包含26个指标的评价指标体系。
(4)建立城市交通路网抗涝韧性评价模型。将抗涝鲁棒性和快速性指标对应到SWMM模型参数和输出,明确各特性的数据特征,建立起基于熵权法的抗涝鲁棒性和快速性量化模型、基于G1法的抗涝谋略性和冗余性量化模型以及综合评价模型。
(5)使用 SWMM 模型对南京市江北新区交通道路网络抗涝韧性进行量化计算。以南京市江北新区为例,构建江北新区路网抗涝韧性的仿真模型,根据 SWMM 模型输出结果,使用熵权法进行鲁棒性和快速性量化评价,并运用 G1 法计算出谋略性和冗余性评价结果,再进行综合评价。在五分制情况下,改造前研究区综合得分为3.55分,改造后为3.96分。基于评价结果有针对性地对南京市江北新区提出提升建议。
(6)总结普适性建议。分析典型发达国家交通道路网络抗涝经验,分析对比发达国家较为完善的雨洪管理体系。结合国际雨洪相关政策、新加坡ABC认证体系、新加坡道路网络抗涝韧性建设与案例分析结果,提出道路网络抗涝韧性的日常性提升和灾害性提升建议。
研究城市交通道路网络抗涝韧性的概念内涵和评价方法,对于提升城市交通道路网络抗涝韧性具有重要意义,可以有效弥补现有理论和实践的局限性。
(1)梳理研究背景、国内外现状等。发现国内外关于城市道路网络抗涝韧性的研究缺乏聚焦,未能全面分析其影响因素和提升建议,并且缺乏雨洪模拟软件等技术性手段的运用,开展本研究以弥补这些不足。
(2)分析城市交通道路网络抗涝韧性的概念内涵。明确城市交通道路网络、洪涝灾害、以及城市交通道路网络抗涝韧性的概念与内涵,定义城市交通道路网络抗涝韧性为城市交通道路网络在洪涝灾害下的应对、恢复、以及应急反应能力。
(3)建立城市交通道路网络抗涝韧性的评价指标体系。通过分析和对比基础设施韧性的定量评价方法,以韧性4R特性理论为基础,关注抗涝鲁棒性、快速性、谋略性和冗余性,通过相关文献、访谈资料、新闻报道以及法规预案,构建城市交通道路网络抗涝韧性评价指标体系,邀请专家进行二次筛选,确定包含26个指标的评价指标体系。
(4)建立城市交通路网抗涝韧性评价模型。将抗涝鲁棒性和快速性指标对应到SWMM模型参数和输出,明确各特性的数据特征,建立起基于熵权法的抗涝鲁棒性和快速性量化模型、基于G1法的抗涝谋略性和冗余性量化模型以及综合评价模型。
(5)使用 SWMM 模型对南京市江北新区交通道路网络抗涝韧性进行量化计算。以南京市江北新区为例,构建江北新区路网抗涝韧性的仿真模型,根据 SWMM 模型输出结果,使用熵权法进行鲁棒性和快速性量化评价,并运用 G1 法计算出谋略性和冗余性评价结果,再进行综合评价。在五分制情况下,改造前研究区综合得分为3.55分,改造后为3.96分。基于评价结果有针对性地对南京市江北新区提出提升建议。
(6)总结普适性建议。分析典型发达国家交通道路网络抗涝经验,分析对比发达国家较为完善的雨洪管理体系。结合国际雨洪相关政策、新加坡ABC认证体系、新加坡道路网络抗涝韧性建设与案例分析结果,提出道路网络抗涝韧性的日常性提升和灾害性提升建议。
研究城市交通道路网络抗涝韧性的概念内涵和评价方法,对于提升城市交通道路网络抗涝韧性具有重要意义,可以有效弥补现有理论和实践的局限性。