中国安全科学学报

作者：郝景开, 李红艳, 张峰, 张翀, 毛立波, 刘大为

单位：1 太原理工大学 环境科学与工程学院,山西 晋中 030600；2 山西省市政工程研究生教育创新中心,山西 晋中 030600；3 山西省交通科技研发有限公司,山西 太原 030032；4 山西大地环境投资控股有限公司科创管理部,山西 太原 030032

关键词：多准则决策框架(MCDM),反向传播神经网络(BPNN),城市内涝,风险评价,调蓄池

基金：山西省自然科学研究面上项目(202203021221060); 山西省研究生创新项目(2023KY254); 吕梁市引进高层次科技人才重点研发项目(2021RC-1-22)

为建立一套较为完善的城市内涝风险评价体系,并据此确定调蓄池位置,首先,从积水风险、超载风险和边侧进流量3个维度构建评价指标,设计一种包括改进层次分析法(IAHP)、反熵权法(AEW)和优劣解距离法(TOPSIS)的混合多准则决策框架(MCDM);然后,将IAHP-AEW-TOPSIS模型分别与IAHP-TOPSIS、AEW-TOPSIS模型对比,通过斯皮尔曼排序相关系数验证排序一致性,通过计算变异系数、相对极差和灵敏度证实IAHP-AEW-TOPSIS模型的性能;最后,结合反向传播神经网络(BPNN),建立MCDM-BPNN模型,并以山西省某一内涝易发区域为例进行验证。结果表明:积水风险对城市内涝风险评价体系的影响最为显著,所占权重为0.46,其次为超载风险,所占权重为0.36;节点位置与连接管道数量很大程度上对该节点的内涝风险产生影响,在管道汇接处或汇流面积较大处内涝出现更为频繁;IAHP-AEW-TOPSIS模型在样本判别方面具有更好的性能;在5年与10年重现期下,MCDM-BPNN模型验证集准确率分别为93.3%和100%,能够准确快速模拟和预测城市洪水;应用案例设置调蓄池后,高、中、低风险节点数量分别为7、9、30和6、19、21,内涝溢流削减效果显著。

来源：2024年第8期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

查看中国安全科学学报杂志2024年第8期