一、标准编号及标准名称
由中国国际科技促进会归口管理、哈尔滨工业大学（深圳）提出的《洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程》（T/CI 551—2024）团体标准，于2024年11月1日正式发布实施。
二、标准制定背景
洪涝灾害作为一种常见且具有破坏性的自然灾害，对社会经济和人民生活安全构成了严重威胁。在全球气候变化的背景下，极端天气事件的频率和强度均有所增加，这使得洪涝灾害的风险进一步加剧。其直接影响往往非常严重，然而更加值得关注的是，洪涝灾害会引发一系列地质灾害，如山体滑坡、泥石流等。这些衍生的灾害往往具有更加复杂和难以预测的特性，其发生的速度快，影响范围广，破坏力强，对人民生命财产安全的威胁甚至超过洪涝事件。
三、规程制定的必要性
暴雨导致河流水位急剧上升，土体饱和度增加，这些因素共同作用下，极易诱发洪水、内涝、滑坡、以及泥石流。洪涝及其衍生地质复合灾害的发生，不仅对道路、住宅、地铁等基础设施构成直接威胁，还可能导致次生灾害，如断电、断网、水源污染等，进一步影响灾区的救援和恢复工作。
随着气候变化的影响日益显著，极端天气事件的频发使得洪涝及其衍生的复合地质灾害的风险进一步增加，这就更加迫切需要通过科学的方法来进行系统的风险评估和管理。因此，制定专门针对洪涝及其衍生复合地质灾害的风险评估规程显得尤为重要。这一规程将帮助相关部门更准确地评估洪涝及其引发复合地质灾害的风险，提前进行风险预警，制定有效的预防措施和应急响应策略。通过这种方式，可以显著降低这些复合灾害对社会和经济的影响，减少人员伤亡和财产损失。
制定“洪涝及其衍生复合地质灾害的风险评估规程”能够为政府和相关部门提供一个科学、系统的风险管理工具，从而进行有效的风险评估和预警和支持快速准确的救援决策。通过系统的数据收集和分析，识别潜在的高风险区域，评估可能发生的复合地质灾害类型和程度。根据风险评估的结果，进行资源优化配置，确保在关键时刻能够迅速有效地响应，帮助制定具体的应急响应预案，提高应急管理的专业性和效率。也可以对通过普及风险评估知识和应急响应技能，提高公众的自我保护能力和灾害应对意识。
目前，虽然国内外有关洪涝灾害的风险评估和管理的标准较为完善，但针对洪涝及其衍生复合地质灾害的专门标准尚未形成。这一领域的特殊性在于需要综合考虑多种灾害的相互作用和连锁反应，这对风险评估的全面性和准确性提出了更高的要求。《城市内涝风险普查技术规范 GB/T 39195-2020》《城镇内涝防治技术规范 GB 51222-2017》《地质灾害危险性评估规范GB/T 40112-2021》《洪水风险图编制导则SL 483-2017》等标准规范可供参考借鉴。
四、编制过程
在编制过程中，充分考虑了规程的目的和必要性，对当前市场上已有的相关技术标准和应用进行调研，了解国内外在洪涝灾害方面的最新进展和趋势最终形成了《洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程》标准编制具体如下：
1、前期准备工作
项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关国内外文献，广泛收集洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程相关的材料和数据。同时，小组成员构思系统的框架及模块，进行系统建设需求分析。并与该领域的相关专家和用户进行调研、交流，广泛征求标准制定方面的意见和建议，以确保团体标准的科学性和实用性。
2、标准起草过程
团体标准立项通知公示后，标准编制小组首先组织了标注制定工作会议，各编写人员根据工作计划分工和编写要求开展了相关工作。在标准起草期间，编制小组主编单位及参编单位组织了数次内部研讨会和专家咨询会，经过多次修改，于2024年5月完成了标准初稿及编制说明的撰写⼯作。
3、工作计划
标准立项后计划6个月完成。
计划2024年6月提交标准初稿，2024年7月提交征求意见稿，2024年8月提交标准送审稿，2024年10月提交标准报批稿，2024年11月标准发布。
五、标准主要内容
本标准适用于各类工程可行性研究、设计、施工、管理运行阶段的洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估。
1、主要架构
本标准按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，主要章节内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、复合灾害风险评估基础数据收集、洪涝及其衍生地质复合灾害危险性计算、洪涝及其衍生地质复合灾害脆弱性评估、洪涝及其衍生地质复合灾害综合风险评估其它要求、成果管理等。
2、主要技术内容
本标准规定了洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估的工作原则、工作程序、资料要求、划定方法以及成果形式等。
六、标准实施意义
1、风险识别与评估：通过建立标准化的评估规程，可以系统性地识别和评估洪涝灾害及其引发的地质灾害（如滑坡、泥石流等）的风险。这有助于科学判断灾害的可能性和潜在影响，为决策提供依据。
2、提升应急管理能力：规范的风险评估程序可以为地方政府和相关部门制定应急预案、开展灾害防范工作提供科学指导，从而提高应对突发洪涝事件的能力和效率。
3、促进科学研究与技术发展：标准的实施推动相关学术研究的深入，促使新技术的研发和应用，例如洪水模拟、灾后恢复等领域。这为基础科学研究及应用科学的交叉融合提供了契机。
4、增强公众意识与参与：通过对洪涝及其衍生灾害的风险评估，可以提高公众对灾害风险的认知，增强其自我保护意识，鼓励公众参与到灾害风险管理和减灾行动中来。
5、支持政策制定与资金分配：科学的风险评估结果能够为政府制定相关政策和分配救灾资金提供依据，确保资源的合理利用和有效分配，提高社会整体的灾害韧性。
6、生态环境保护：在评估洪涝及其衍生地质灾害的同时，还能够考虑生态环境因素，通过科学规划和合理开发，促进人与自然的和谐共生，降低人类活动对自然环境的影响。
七、主要工程实践与产业化应用
本规程在预估复合灾害风险的基础上界定了复合灾害脆弱性的定义与内涵，并在综合考虑复合灾害风险的触发与叠加效应的情况下，建立并推导出一套适应不同维度特征的复合灾害脆弱性评估模型和方法体系，从技术上为地方政府开展洪涝及其衍生地质复合灾害的风险评估实践提供了理论支撑和方法指导。该技术是“十四五”国家重点研发计划《粤港澳大湾区衍生复合灾害评估与应急避险关键技术》项目的核心成果，并在粤港澳大湾区进行了技术验证。在2022年北江洪水与2023年、2024年4月广东地区遭遇大暴雨极端天气期间，该技术为基层应急管理部门开展避险行动提供了理论依据和方法指导。
本标准风险图绘制采用水文水动力模型、堤坝滑坡失效模型、融入深度学习算法的统计与随机方法计算洪涝及其衍生地质灾害危险性，融合多源信息数据，实现大湾区洪涝及其衍生地质灾害风险等级划分，可为地方政府与基层组织针对洪涝及其衍生地质灾害防灾减灾提供应对指导。该技术已经在潖江蓄滞洪区堤围、珠海磨刀门水道、惠州市河道等地进行了技术验证，并申请了相应专利以及出版了相应论文。这些基础研究可为粤港澳大湾区洪涝及其衍生地质灾害防灾减灾提供相应指导及技术支撑，为基层应急管理部门开展避险行动提供科学依据，为粤港澳大湾区洪涝及其衍生地质灾害下的居民与救灾人员安全提供科学数据。
1、复合灾害链式风险形成过程分析模型与应用
粤港澳大湾区城市是受暴雨、洪水、内涝、滑坡、泥石流复合灾害影响严重的发达地区，针对这一复杂系统问题研发了复合灾害链式风险形成过程分析模型，用于复合灾害定量分析，为防洪排涝与应急抢险决策提供了平台支撑，并应用于2022年北江洪水与2023年暴雨复合灾害链的应急抢险分析(图1)。
为了模拟暴雨条件下洪水-山体滑坡-泥石流灾害全过程，该模型耦合了降雨径流、边坡稳定、地表土侵蚀、泥石流运动、泥石流沉积、城市管网等多个模块。为模拟堤坝漫顶溃决链灾害物理过程，开发了堤坝失效灾害链机理模型，分别对岸堤漫溢、表面冲蚀、失稳、管涌、溃决等5种灾害链式过程进行模拟。为进一步提高计算效率与快速灾害定量分析，通过深度学习构建了洪水模型的跨尺度关系，实现了由粗糙网格物理模型驱动、人工智能辅助的精细洪水过程实时模拟。
该模型应用于2022年6月北江特大洪水期间的潖江蓄滞洪区堤围险情分析与2023年9月香港暴雨复合灾害链分析，准确模拟了河堤险情、城市内涝和山体滑坡灾害的位置和严重程度，为防灾减灾规划、灾害预警、应急响应、影响评估等决策提供科学支撑。
图1 复合灾害链式风险形成过程机理模型与应用
2、大湾区珠海磨刀门水道风险组合关系识别及风险链式传递研究
粤港澳大湾区珠海市磨刀门水道是珠江出海口之一，上游连接西江，下游接交杯沙水道至口外，此处极易生成由台风风暴潮带来的强降雨事件，进而引发洪水内涝等洪涝灾害及滑坡崩岸等衍生地质灾害。
本标准针对该问题开展了深入研究，综合考虑风、潮、雨、洪、滑坡等致灾因子的复合作用，构建台风风暴潮-河道洪水-内涝-滑坡灾害链。运用马尔科夫和统计学方法研究链式风险源强的周期性和相关性，并采用灾害矩阵定量描述各灾害间相互作用关系并构建多灾种风险组合关系。在此基础上，提出一套基于“数值模拟-风险评估-风险传递规律解析”的方法体系，构建空间马尔科夫链模型，研究了栅格尺度上多灾种风险源的空间传递效应。
模拟了千年一遇降雨下所造成的珠海市复合洪水淹没图，并进一步综合评估了珠海市复合洪水及其衍生地质灾害灾害风险。对于未来由于极端气候可能发生的复合灾害，研究可以较好地识别灾害隐患点并评估其造成的风险。研究可为政府部门抢险救灾提供了便捷、科学的决策支持，促进了水文地质灾害防治管理的提升。
（a）复合洪水淹没图 （b）复合洪水及其衍生地质灾害危险性图
图2 珠海市复合洪水淹没图和复合洪水及其衍生地质灾害灾害风险评估图
3、粤港澳大湾区“暴雨-滑坡”复合灾害脆弱性评估
粤港澳大湾区是全球四大湾区之一，受气候变化下极端天气频发影响，该区域极端水雨情加剧，台风风暴潮、暴雨、洪涝及其次生地质灾害呈链生传递叠加态势；大湾区面积为5.6万平方千米，2022年人口为8700万，经济总量超13万亿元人民币，高密度人口和产业全面暴露在复合灾害风险中。未来伴随大湾区巨型城市群产业升级和人口进一步聚集，该区域将面临更加严峻的巨灾复合灾害风险。脆弱性的评估是灾害风险评估与防灾减灾的重要桥梁，准确、客观、高效地进行复合灾害系统脆弱性评估，有利于指导防灾减灾，有效促进对灾害风险的防范。因此，对粤港澳大湾区复合灾害系统脆弱性进行评估，研究粤港澳大湾区面对灾害链的脆弱性叠加机理对于大湾区灾害风险评估与防灾减灾具有重要意义。
研发了粤港澳大湾区复合灾害脆弱性评估技术，为粤港澳大湾区“暴雨-滑坡”复合灾害脆弱性评估与应急决策提供了技术支撑。粤港澳大湾区复合灾害脆弱性评估技术考虑灾害链触发和叠加（折减）效应、以及脆弱性各维度的不同特征，从复合灾害系统的暴露度、敏感性、适应性三个维度，建立并推导了复合灾害系统脆弱性评估理论模型，构建了评估指标体系，并基于CNN和OPGD-AHP、序关系法-TOPSIS、熵权-TOPSIS等对脆弱性不同维度进行评估，最后以粤港澳大湾区暴雨-滑坡灾害链为例，采用ArcGIS技术进行系统脆弱性综合评估和区划，为大湾区有针对性地防灾减灾能力建设提供（a）暴雨灾害（b）滑坡灾害（c）暴雨-滑坡灾害链
图3 粤港澳大湾区“暴雨-滑坡”复合灾害脆弱性评估结果
4、惠州市河道洪水灾害风险传递评估应用
惠州市位于粤港澳大湾区东侧，土地面积为11300平方公里，海岸线为281.4公里。惠州市位于亚热带地区，降水丰富，从1991年到2020年，惠州市平均降水量为1935.2毫米。惠州具有密集的河流网络，境内共有923条河流，总长度约为6408公里。2020年，惠州市河流堤防总长度为1331.26公里。惠州市常住人口约为604万，国内生产总值（GDP）约为4221.8亿元。
采用所提出的复合灾害衍生风险传递率计算模型评估了广东省惠州市发生河道洪灾的系统性风险和量化多路径河道洪水灾害链风险传递效应。根据政府部门及其他公开发表的历史数据对惠州市的堤防失效概率、堤防溃决概率和洪灾发生概率进行了估计。然后，根据实际洪灾数据得到了堤防失效、堤防溃决和洪灾等单一灾害的后果。最后，对不同路径的洪水灾害链的累积风险进行了评估，对灾害链衍生风险传递效应进行了量化，应用结果如图1所示。应用结果表明，对惠州市而言最危险路径为漫顶导致溃堤进而造成洪灾这一灾害链路径，因此，防洪措施应侧重于堤防的培高加固，这与惠州市政府近年实施的水利工程一致，说明了模型应用结果的合理性。
灾害链衍生风险传递率量化评估结果可为惠州市政府相关部门的防洪减灾决策提供技术支撑。复合灾害衍生风险的非线性增长模式凸显了采取早期断链措施的重要性，这对于高暴露度和高脆弱性的洪水易发区域尤为关键，应尽可能地在风险到来之前培高和加固堤防薄弱区段，避免堤防漫顶和溃决的发生，将灾害链总体风险控制在较低的水平。另一方面，河道洪水灾害链的“低概率-巨风险”特性表明了政府层面实施巨灾保险制度的必要性，通过保险实现洪灾风险的转移。
（a）惠州河网图 （b）不同路径演进的累积风险
图4 惠州市河道洪水灾害风险传递评估应用结果
5、大湾区暴雨-滑坡复合灾害风险评估方法
粤港澳大湾区海陆交互，河道密布，孕灾环境复杂，历史上曾发生过多次地质灾害，从2008年至2017年共发生了1191次地质灾害，其中以崩塌和滑坡为主的地质灾害造成了大量的经济损失甚至人员伤亡。研发了基于LSTM深度学习模型的滑坡风险评估方法，LSTM深度学习模型可以通过学习历史滑坡监测数据样本，通过多层次的神经网络结构提取地质、地形等复杂数据中的内在信息，捕捉滑坡样本中的非线性和非参数化关系，从而实现准确的大范围滑坡风险评估。利用长短期记忆神经网络模型对大湾区区域内滑坡灾害的风险过程进行大范围预测，相比传统的基于边坡稳定性和滑坡诱发机制的物理模型具有更高的模型效率，能有效提高对滑坡灾害高发地区的预测精度，结合易损性指标对研究区内潜在风险实现全面评估，为制定预防滑坡灾害的政策和土地建设规划工作提供科学参考。
图5 基于LSTM的粤港澳大湾区滑坡风险等级划分
6、高度城镇化地区暴雨-内涝复合灾害时空演进快速模拟系统
暴雨内涝导致城市产生大量积水，使交通系统面临瘫痪，严重威胁社会正常运行，尤其是人口密集的高度城镇化地区，暴雨内涝所造成的直接或间接损失更是难以估量。为了实施有效的城市暴雨内涝预警，需要构建精确和高效的模型来模拟暴雨内涝高时空分辨率的淹没范围和水深变化。基于物理机制的水动力模型通常模拟精度较高，已经广泛应用于暴雨洪涝淹没水深的二维模拟中。然而，这些基于复杂物理机制的模型仍然存在模拟时效性的短板，在短临或实时预报中受到限制。利用水文水动力模型、机器学习模型及深度学习模型开发了高度城镇化地区暴雨内涝时空演进快速模拟系统。本系统基于水文水动力机制的城市内涝模型生成暴雨内涝数据库，利用降雨及水深特征构建基于卷积神经网络、多目标随机森林和K近邻的人工智能模型，快速模拟城市暴雨下的淹没范围、淹没水深及淹没演进过程，输出暴雨事件下未来6小时内逐30分钟的空间淹没水深图。本系统旨在为使用者提供便捷快速地获取暴雨内涝淹没演进情况，推动当前高度城镇化地区暴雨内涝快速模拟的应用进程，为高度城镇化地区暴雨内涝灾害预防预警、科学决策、降低损失、提升城市安全运行能力等提供支持。
图6 高度城镇化地区暴雨内涝时空演进快速模拟系统
八、小结
《洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程》的制定与实施，不仅有助于提高对灾害风险的认识和管理水平，可以有效识别和评估洪涝及其引发的地质灾害风险，帮助政府和相关部门及时采取应对措施，从而减少灾害造成的人员伤亡和财产损失。还有助于推动科技进步，强化社会各界在灾害减缓中的积极参与。
由中国国际科技促进会归口管理、哈尔滨工业大学（深圳）提出的《洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程》（T/CI 551—2024）团体标准，于2024年11月1日正式发布实施。
二、标准制定背景
洪涝灾害作为一种常见且具有破坏性的自然灾害，对社会经济和人民生活安全构成了严重威胁。在全球气候变化的背景下，极端天气事件的频率和强度均有所增加，这使得洪涝灾害的风险进一步加剧。其直接影响往往非常严重，然而更加值得关注的是，洪涝灾害会引发一系列地质灾害，如山体滑坡、泥石流等。这些衍生的灾害往往具有更加复杂和难以预测的特性，其发生的速度快，影响范围广，破坏力强，对人民生命财产安全的威胁甚至超过洪涝事件。
三、规程制定的必要性
暴雨导致河流水位急剧上升，土体饱和度增加，这些因素共同作用下，极易诱发洪水、内涝、滑坡、以及泥石流。洪涝及其衍生地质复合灾害的发生，不仅对道路、住宅、地铁等基础设施构成直接威胁，还可能导致次生灾害，如断电、断网、水源污染等，进一步影响灾区的救援和恢复工作。
随着气候变化的影响日益显著，极端天气事件的频发使得洪涝及其衍生的复合地质灾害的风险进一步增加，这就更加迫切需要通过科学的方法来进行系统的风险评估和管理。因此，制定专门针对洪涝及其衍生复合地质灾害的风险评估规程显得尤为重要。这一规程将帮助相关部门更准确地评估洪涝及其引发复合地质灾害的风险，提前进行风险预警，制定有效的预防措施和应急响应策略。通过这种方式，可以显著降低这些复合灾害对社会和经济的影响，减少人员伤亡和财产损失。
制定“洪涝及其衍生复合地质灾害的风险评估规程”能够为政府和相关部门提供一个科学、系统的风险管理工具，从而进行有效的风险评估和预警和支持快速准确的救援决策。通过系统的数据收集和分析，识别潜在的高风险区域，评估可能发生的复合地质灾害类型和程度。根据风险评估的结果，进行资源优化配置，确保在关键时刻能够迅速有效地响应，帮助制定具体的应急响应预案，提高应急管理的专业性和效率。也可以对通过普及风险评估知识和应急响应技能，提高公众的自我保护能力和灾害应对意识。
目前，虽然国内外有关洪涝灾害的风险评估和管理的标准较为完善，但针对洪涝及其衍生复合地质灾害的专门标准尚未形成。这一领域的特殊性在于需要综合考虑多种灾害的相互作用和连锁反应，这对风险评估的全面性和准确性提出了更高的要求。《城市内涝风险普查技术规范 GB/T 39195-2020》《城镇内涝防治技术规范 GB 51222-2017》《地质灾害危险性评估规范GB/T 40112-2021》《洪水风险图编制导则SL 483-2017》等标准规范可供参考借鉴。
四、编制过程
在编制过程中，充分考虑了规程的目的和必要性，对当前市场上已有的相关技术标准和应用进行调研，了解国内外在洪涝灾害方面的最新进展和趋势最终形成了《洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程》标准编制具体如下：
1、前期准备工作
项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关国内外文献，广泛收集洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程相关的材料和数据。同时，小组成员构思系统的框架及模块，进行系统建设需求分析。并与该领域的相关专家和用户进行调研、交流，广泛征求标准制定方面的意见和建议，以确保团体标准的科学性和实用性。
2、标准起草过程
团体标准立项通知公示后，标准编制小组首先组织了标注制定工作会议，各编写人员根据工作计划分工和编写要求开展了相关工作。在标准起草期间，编制小组主编单位及参编单位组织了数次内部研讨会和专家咨询会，经过多次修改，于2024年5月完成了标准初稿及编制说明的撰写⼯作。
3、工作计划
标准立项后计划6个月完成。
计划2024年6月提交标准初稿，2024年7月提交征求意见稿，2024年8月提交标准送审稿，2024年10月提交标准报批稿，2024年11月标准发布。
五、标准主要内容
本标准适用于各类工程可行性研究、设计、施工、管理运行阶段的洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估。
1、主要架构
本标准按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，主要章节内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、复合灾害风险评估基础数据收集、洪涝及其衍生地质复合灾害危险性计算、洪涝及其衍生地质复合灾害脆弱性评估、洪涝及其衍生地质复合灾害综合风险评估其它要求、成果管理等。
2、主要技术内容
本标准规定了洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估的工作原则、工作程序、资料要求、划定方法以及成果形式等。
六、标准实施意义
1、风险识别与评估：通过建立标准化的评估规程，可以系统性地识别和评估洪涝灾害及其引发的地质灾害（如滑坡、泥石流等）的风险。这有助于科学判断灾害的可能性和潜在影响，为决策提供依据。
2、提升应急管理能力：规范的风险评估程序可以为地方政府和相关部门制定应急预案、开展灾害防范工作提供科学指导，从而提高应对突发洪涝事件的能力和效率。
3、促进科学研究与技术发展：标准的实施推动相关学术研究的深入，促使新技术的研发和应用，例如洪水模拟、灾后恢复等领域。这为基础科学研究及应用科学的交叉融合提供了契机。
4、增强公众意识与参与：通过对洪涝及其衍生灾害的风险评估，可以提高公众对灾害风险的认知，增强其自我保护意识，鼓励公众参与到灾害风险管理和减灾行动中来。
5、支持政策制定与资金分配：科学的风险评估结果能够为政府制定相关政策和分配救灾资金提供依据，确保资源的合理利用和有效分配，提高社会整体的灾害韧性。
6、生态环境保护：在评估洪涝及其衍生地质灾害的同时，还能够考虑生态环境因素，通过科学规划和合理开发，促进人与自然的和谐共生，降低人类活动对自然环境的影响。
七、主要工程实践与产业化应用
本规程在预估复合灾害风险的基础上界定了复合灾害脆弱性的定义与内涵，并在综合考虑复合灾害风险的触发与叠加效应的情况下，建立并推导出一套适应不同维度特征的复合灾害脆弱性评估模型和方法体系，从技术上为地方政府开展洪涝及其衍生地质复合灾害的风险评估实践提供了理论支撑和方法指导。该技术是“十四五”国家重点研发计划《粤港澳大湾区衍生复合灾害评估与应急避险关键技术》项目的核心成果，并在粤港澳大湾区进行了技术验证。在2022年北江洪水与2023年、2024年4月广东地区遭遇大暴雨极端天气期间，该技术为基层应急管理部门开展避险行动提供了理论依据和方法指导。
本标准风险图绘制采用水文水动力模型、堤坝滑坡失效模型、融入深度学习算法的统计与随机方法计算洪涝及其衍生地质灾害危险性，融合多源信息数据，实现大湾区洪涝及其衍生地质灾害风险等级划分，可为地方政府与基层组织针对洪涝及其衍生地质灾害防灾减灾提供应对指导。该技术已经在潖江蓄滞洪区堤围、珠海磨刀门水道、惠州市河道等地进行了技术验证，并申请了相应专利以及出版了相应论文。这些基础研究可为粤港澳大湾区洪涝及其衍生地质灾害防灾减灾提供相应指导及技术支撑，为基层应急管理部门开展避险行动提供科学依据，为粤港澳大湾区洪涝及其衍生地质灾害下的居民与救灾人员安全提供科学数据。
1、复合灾害链式风险形成过程分析模型与应用
粤港澳大湾区城市是受暴雨、洪水、内涝、滑坡、泥石流复合灾害影响严重的发达地区，针对这一复杂系统问题研发了复合灾害链式风险形成过程分析模型，用于复合灾害定量分析，为防洪排涝与应急抢险决策提供了平台支撑，并应用于2022年北江洪水与2023年暴雨复合灾害链的应急抢险分析(图1)。
为了模拟暴雨条件下洪水-山体滑坡-泥石流灾害全过程，该模型耦合了降雨径流、边坡稳定、地表土侵蚀、泥石流运动、泥石流沉积、城市管网等多个模块。为模拟堤坝漫顶溃决链灾害物理过程，开发了堤坝失效灾害链机理模型，分别对岸堤漫溢、表面冲蚀、失稳、管涌、溃决等5种灾害链式过程进行模拟。为进一步提高计算效率与快速灾害定量分析，通过深度学习构建了洪水模型的跨尺度关系，实现了由粗糙网格物理模型驱动、人工智能辅助的精细洪水过程实时模拟。
该模型应用于2022年6月北江特大洪水期间的潖江蓄滞洪区堤围险情分析与2023年9月香港暴雨复合灾害链分析，准确模拟了河堤险情、城市内涝和山体滑坡灾害的位置和严重程度，为防灾减灾规划、灾害预警、应急响应、影响评估等决策提供科学支撑。
图1 复合灾害链式风险形成过程机理模型与应用
2、大湾区珠海磨刀门水道风险组合关系识别及风险链式传递研究
粤港澳大湾区珠海市磨刀门水道是珠江出海口之一，上游连接西江，下游接交杯沙水道至口外，此处极易生成由台风风暴潮带来的强降雨事件，进而引发洪水内涝等洪涝灾害及滑坡崩岸等衍生地质灾害。
本标准针对该问题开展了深入研究，综合考虑风、潮、雨、洪、滑坡等致灾因子的复合作用，构建台风风暴潮-河道洪水-内涝-滑坡灾害链。运用马尔科夫和统计学方法研究链式风险源强的周期性和相关性，并采用灾害矩阵定量描述各灾害间相互作用关系并构建多灾种风险组合关系。在此基础上，提出一套基于“数值模拟-风险评估-风险传递规律解析”的方法体系，构建空间马尔科夫链模型，研究了栅格尺度上多灾种风险源的空间传递效应。
模拟了千年一遇降雨下所造成的珠海市复合洪水淹没图，并进一步综合评估了珠海市复合洪水及其衍生地质灾害灾害风险。对于未来由于极端气候可能发生的复合灾害，研究可以较好地识别灾害隐患点并评估其造成的风险。研究可为政府部门抢险救灾提供了便捷、科学的决策支持，促进了水文地质灾害防治管理的提升。
（a）复合洪水淹没图 （b）复合洪水及其衍生地质灾害危险性图
图2 珠海市复合洪水淹没图和复合洪水及其衍生地质灾害灾害风险评估图
3、粤港澳大湾区“暴雨-滑坡”复合灾害脆弱性评估
粤港澳大湾区是全球四大湾区之一，受气候变化下极端天气频发影响，该区域极端水雨情加剧，台风风暴潮、暴雨、洪涝及其次生地质灾害呈链生传递叠加态势；大湾区面积为5.6万平方千米，2022年人口为8700万，经济总量超13万亿元人民币，高密度人口和产业全面暴露在复合灾害风险中。未来伴随大湾区巨型城市群产业升级和人口进一步聚集，该区域将面临更加严峻的巨灾复合灾害风险。脆弱性的评估是灾害风险评估与防灾减灾的重要桥梁，准确、客观、高效地进行复合灾害系统脆弱性评估，有利于指导防灾减灾，有效促进对灾害风险的防范。因此，对粤港澳大湾区复合灾害系统脆弱性进行评估，研究粤港澳大湾区面对灾害链的脆弱性叠加机理对于大湾区灾害风险评估与防灾减灾具有重要意义。
研发了粤港澳大湾区复合灾害脆弱性评估技术，为粤港澳大湾区“暴雨-滑坡”复合灾害脆弱性评估与应急决策提供了技术支撑。粤港澳大湾区复合灾害脆弱性评估技术考虑灾害链触发和叠加（折减）效应、以及脆弱性各维度的不同特征，从复合灾害系统的暴露度、敏感性、适应性三个维度，建立并推导了复合灾害系统脆弱性评估理论模型，构建了评估指标体系，并基于CNN和OPGD-AHP、序关系法-TOPSIS、熵权-TOPSIS等对脆弱性不同维度进行评估，最后以粤港澳大湾区暴雨-滑坡灾害链为例，采用ArcGIS技术进行系统脆弱性综合评估和区划，为大湾区有针对性地防灾减灾能力建设提供（a）暴雨灾害（b）滑坡灾害（c）暴雨-滑坡灾害链
图3 粤港澳大湾区“暴雨-滑坡”复合灾害脆弱性评估结果
4、惠州市河道洪水灾害风险传递评估应用
惠州市位于粤港澳大湾区东侧，土地面积为11300平方公里，海岸线为281.4公里。惠州市位于亚热带地区，降水丰富，从1991年到2020年，惠州市平均降水量为1935.2毫米。惠州具有密集的河流网络，境内共有923条河流，总长度约为6408公里。2020年，惠州市河流堤防总长度为1331.26公里。惠州市常住人口约为604万，国内生产总值（GDP）约为4221.8亿元。
采用所提出的复合灾害衍生风险传递率计算模型评估了广东省惠州市发生河道洪灾的系统性风险和量化多路径河道洪水灾害链风险传递效应。根据政府部门及其他公开发表的历史数据对惠州市的堤防失效概率、堤防溃决概率和洪灾发生概率进行了估计。然后，根据实际洪灾数据得到了堤防失效、堤防溃决和洪灾等单一灾害的后果。最后，对不同路径的洪水灾害链的累积风险进行了评估，对灾害链衍生风险传递效应进行了量化，应用结果如图1所示。应用结果表明，对惠州市而言最危险路径为漫顶导致溃堤进而造成洪灾这一灾害链路径，因此，防洪措施应侧重于堤防的培高加固，这与惠州市政府近年实施的水利工程一致，说明了模型应用结果的合理性。
灾害链衍生风险传递率量化评估结果可为惠州市政府相关部门的防洪减灾决策提供技术支撑。复合灾害衍生风险的非线性增长模式凸显了采取早期断链措施的重要性，这对于高暴露度和高脆弱性的洪水易发区域尤为关键，应尽可能地在风险到来之前培高和加固堤防薄弱区段，避免堤防漫顶和溃决的发生，将灾害链总体风险控制在较低的水平。另一方面，河道洪水灾害链的“低概率-巨风险”特性表明了政府层面实施巨灾保险制度的必要性，通过保险实现洪灾风险的转移。
（a）惠州河网图 （b）不同路径演进的累积风险
图4 惠州市河道洪水灾害风险传递评估应用结果
5、大湾区暴雨-滑坡复合灾害风险评估方法
粤港澳大湾区海陆交互，河道密布，孕灾环境复杂，历史上曾发生过多次地质灾害，从2008年至2017年共发生了1191次地质灾害，其中以崩塌和滑坡为主的地质灾害造成了大量的经济损失甚至人员伤亡。研发了基于LSTM深度学习模型的滑坡风险评估方法，LSTM深度学习模型可以通过学习历史滑坡监测数据样本，通过多层次的神经网络结构提取地质、地形等复杂数据中的内在信息，捕捉滑坡样本中的非线性和非参数化关系，从而实现准确的大范围滑坡风险评估。利用长短期记忆神经网络模型对大湾区区域内滑坡灾害的风险过程进行大范围预测，相比传统的基于边坡稳定性和滑坡诱发机制的物理模型具有更高的模型效率，能有效提高对滑坡灾害高发地区的预测精度，结合易损性指标对研究区内潜在风险实现全面评估，为制定预防滑坡灾害的政策和土地建设规划工作提供科学参考。
图5 基于LSTM的粤港澳大湾区滑坡风险等级划分
6、高度城镇化地区暴雨-内涝复合灾害时空演进快速模拟系统
暴雨内涝导致城市产生大量积水，使交通系统面临瘫痪，严重威胁社会正常运行，尤其是人口密集的高度城镇化地区，暴雨内涝所造成的直接或间接损失更是难以估量。为了实施有效的城市暴雨内涝预警，需要构建精确和高效的模型来模拟暴雨内涝高时空分辨率的淹没范围和水深变化。基于物理机制的水动力模型通常模拟精度较高，已经广泛应用于暴雨洪涝淹没水深的二维模拟中。然而，这些基于复杂物理机制的模型仍然存在模拟时效性的短板，在短临或实时预报中受到限制。利用水文水动力模型、机器学习模型及深度学习模型开发了高度城镇化地区暴雨内涝时空演进快速模拟系统。本系统基于水文水动力机制的城市内涝模型生成暴雨内涝数据库，利用降雨及水深特征构建基于卷积神经网络、多目标随机森林和K近邻的人工智能模型，快速模拟城市暴雨下的淹没范围、淹没水深及淹没演进过程，输出暴雨事件下未来6小时内逐30分钟的空间淹没水深图。本系统旨在为使用者提供便捷快速地获取暴雨内涝淹没演进情况，推动当前高度城镇化地区暴雨内涝快速模拟的应用进程，为高度城镇化地区暴雨内涝灾害预防预警、科学决策、降低损失、提升城市安全运行能力等提供支持。
图6 高度城镇化地区暴雨内涝时空演进快速模拟系统
八、小结
《洪涝及其衍生地质复合灾害风险评估规程》的制定与实施，不仅有助于提高对灾害风险的认识和管理水平，可以有效识别和评估洪涝及其引发的地质灾害风险，帮助政府和相关部门及时采取应对措施，从而减少灾害造成的人员伤亡和财产损失。还有助于推动科技进步，强化社会各界在灾害减缓中的积极参与。
