随着气候的不断恶化和城市化发展进程的加快,不仅极端降雨出现的频率越来越高,而且城市地表硬质化严重、蓄水能力不断下降,暴雨引发的洪涝灾害后果更加严重。因此,迫切需要政府以及专业人员在灾前做好预测预警工作,做出正确有效的应急响应计划,及时转移安置受灾人员,保障人民的生命财产安全。其中,应急避难规划已经成为政府预防和减少灾害后果的重要手段,如何精准地预测应急避难需求、制定避难转移安置方案已经成为应急避难领域研究的重点之一。本文拟采用宏观预测模型与暴雨洪涝灾害风险区划相结合的方法从社区层面预测避难需求;充分考虑公众对避难场所的选择偏好,构建避难场所适宜性评估模型,确定研究区域可用避难点;引入Huff模型确定不同需求点选择不同避难场所的概率,构建避难场所两阶段选址-分配模型,并通过改进粒子群算法求解,形成最终的避难安置方案。
一、构建转移安置人数精细化预测模型,确定研究区域避难需求。基于洪涝灾害形成机理,从致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力4个方面构建洪涝灾害风险评估指标体系,采用层次分析法与GIS相结合的方法得到洪涝灾害风险区划图,将风险区划图与居民点数据相叠加得到灾害风险等级高的社区作为避难需求点;基于历史暴雨洪涝灾害案例,确定与转移安置人数相关的指标作为输入变量,以转移安置人数作为输出变量,使用组合预测法得到区域总避难人数;采用比例法精细化确定每个社区避难需求。
二、构建避难场所适宜性评价模型,确定研究区域可用避难点。从公众的视角出发,设计调查问卷,从避难场所的安全性、可达性、服务能力、吸引性4个方面构建一级指标和16个二级指标,形成避难场所适宜性评价指标体系;利用熵权法与TOPSIS相结合的方法评价每个避难场所的适宜性,确定研究区域可用避难点的适宜性、成本、容量等信息。
三、建立考虑公众选择偏好的避难场所两阶段选址-分配模型,形成避难安置方案。借鉴Huff引力模型思想,构建应急避难场所对各需求点吸引力的效用函数,计算各需求点选择不同应急避难场所的概率;构建两阶段选址-分配模型,在第一阶段充分考虑个体的差异性,实现一个需求点的灾民可以选择不同避难点进行避难,在第二阶段管理者采取政策将溢出人口转移到剩余容量充足的避难场所,使得服务人数大幅度提高;使用改进粒子群算法求解,形成整体转移安置方案,既符合灾民的实际避难行为,又避免资源浪费的情况出现,也为暴雨洪涝灾害发生前进行精细化的预测预警和采取科学合理的行动方案提供依据。