基于流域系统整体观的城市洪涝治理研究

针对传统城市洪涝治理洪、涝孤立考虑的弊端,在广州市2020年"5·22"特大暴雨洪涝成因分析的基础上,提出了"洪涝同源"的流域系统整体观,建立了统一市政和水利设计雨型的"大包小、长包短"方法,构建了"城市海绵-市政小排水系统-水利大排水系统"耦合的城市洪涝模拟模型。以广州市某区域洪涝治理为例,研究表明,基于流域系统整体观进行工程布局优化,既满足高度城市化地区经济性和约束性原则,也可实现系统治理、整体达标,有效避免了传统洪涝分治模式存在"因洪致涝、因涝致洪"的弊端,为我国城市洪涝治理提供了新思路。     

城市洪涝治理与韧性城市建设：变革、创新与启示

我国城市洪涝治理经历了从工程措施到工程与非工程措施并举,从洪涝分治到洪涝统筹,从城市局部治理到流域系统治理的重大转变。特别是海绵城市和韧性城市理念的引入,显著提升了城市洪涝治理水平,促进了城市可持续发展。经过多年探索与实践,我国在技术应用、政策管理、公众与社会参与等方面取得了显著进展,城市洪涝模拟与风险评估取得重要成果,监测感知系统日趋完善,预报预警技术取得突破,应用场景更加广泛;跨部门协作与联动机制、政府与社会资本合作模式的提出,高效信息传播机制和公众参与程度的加强,均显著增强了城市应对洪涝灾害的能力,为防洪减灾工作提供了有力支撑。借助北斗卫星、激光雷达、物联网、人工智能、大数据等先进技术,我国持续推进数字孪生流域、国家水网与区域水网建设,为洪涝治理和水利高质量发展提供了重要支撑。今后,城市洪涝治理将继续朝着系统化、智能化、生态化方向发展,面对新时代的机遇与挑战,应结合海绵城市与韧性城市建设,坚持系统治理、坚守底线思维、坚持创新发展,通过全局性谋划和整体性推动,不断提升水旱灾害防御水平和水安全保障能力。     

以事件为中心的城市洪涝调度模式研究

为提升我国城市防汛排涝调度信息化水平,创新城市洪涝调度模式,提出了以事件为中心的城市洪涝调度模式,阐述了其基本思路,设计了事件生成与分类分级、调度方案和事件处置的基本流程。以D市为例,分析了以事件为中心的城市洪涝调度模式实施案例,结果表明,该模式能够较好地适应城市洪涝调度的实际情况,有效提升了城市防汛排涝调度管理水平。     

洪涝风险管控从空间总体规划向控规传导——广州的实践与探索

广州尝试在源头治理和系统治理方面破解内涝治理难题,提出力争通过5年的努力,基本实现“小雨不积水、大雨不内涝,特大暴雨城市运转基本正常,妥善处置超标准降雨引发的城市洪涝灾害”的城市防洪排涝治理目标。广州市通过对历史内涝情况的调研分析研究后,构建了防洪排涝风险评估体系,运用GIS、遥感等新技术手段,以流域为单元,划定内涝易发风险区域,作为内涝风险管理工作的基础,支撑国土空间总体规划确定城乡洪涝风险控制线。在制度创新方面,建立了规划传导机制,实施洪涝风险评估制度,把竖向、调蓄容积和河道管理等管控指标纳入规划用地条件,作为项目地块全生命周期的管理依据,确保韧性城市目标转化,为全面提升应对洪涝风险的能力,打造洪涝韧性城市提供重要支撑。     

城市暴雨洪涝模拟：原理、模型与展望

在气候变化和人类活动的双重影响下,我国城市洪涝问题日趋严重。在对城市水循环规律深入研究的基础上,开发城市水文水动力模型模拟城市洪涝过程,是弄清城市洪涝致灾机理、减轻洪涝灾害和评估海绵城市减灾效果的重要工具。本文从我国城市洪涝现状和海绵城市建设出发,总结了城市洪涝模拟方法,对水文模型、水动力模型以及二者的耦合机理进行了较为深入的分析,并介绍了目前常用的城市洪涝模拟模型。在此基础上,梳理了当前与城市洪涝模拟相关的热点研究领域,并对其未来发展趋势进行了展望。     

城市洪涝灾情评估与风险管理初探

快速城市化背景下城市洪涝问题日趋严重,城市洪涝已成为制约经济社会可持续发展的重要瓶颈。聚焦城市洪涝灾情评估与风险管理,从城市洪涝灾情评估方法、城市洪涝风险分析与区划和城市洪涝风险管理与对策3个方面开展研究,预期成果可为城市洪涝灾害防治提供科学支撑和技术保障。     

平原水乡低洼地区洪涝治理模式浅析

结合余姚市城区低洼地排涝治理的经验，分析了平原河网地区洪涝治理的方案和基本特点，提出了平原水乡低洼地区洪涝治理的主要治理方案，进一步分析低洼地区治理及与流域治理的关系。     

城市洪涝风险的演变趋向、重要特征与应对方略

为了寻求新常态下城市防洪减灾的有效对策,通过实地调研、资料分析与国内外的比较研究,探讨了我国城市洪涝损失激增的成因,分析了风险的演变倾向与重要特征。结果表明,2006年以来,我国每年受淹城市都在百座以上,年洪涝直接经济总损失与受淹城市数量呈明显正相关,洪涝损失构成已发生显著变化;1998年我国人口城镇化率突破30%以来,城镇化进程规模空前,目前虽已过了最为迅猛的状态,但仍处于中高速发展阶段,城镇化加剧洪涝风险的压力仍将持续增大;现代城市洪涝损失的连锁性与突变性日趋凸显,亟待基于风险评估建立更为完善的应急响应机制;随着城市人口增长、规模扩张,安全保障要求显著提高,但防洪治涝基础设施建设欠账太多,达标城市数不增反降。为此必须因地制宜,基于风险评估从流域、城市、社区等不同尺度上选择与发展阶段相适宜的减灾策略。     

高密度城市暴雨洪涝防御对策——郑州“7·20”特大暴雨启示

城市暴雨洪涝灾害是目前我国城市最突出的水患灾害。结合郑州"7·20"暴雨启示,通过深入分析我国高密度城市暴雨洪涝主要特征、成因,从"防御体系有韧性、基础设施有韧性、极端暴雨少损失"三个方面,提出高密度城市暴雨洪涝防治对策,为系统解决我国城市洪涝问题、提升城市洪涝防御能力和韧性提供新思路。     

城市水文过程与洪涝响应研究进展

揭示区域水循环演变规律是认识区域水文情势和开展水文情报预报的重要基础,是水文学的核心研究课题。高度城市化地区,原有自然水循环过程被破坏,因此亟待开展城市地区水文过程与洪涝响应的研究。从气候变化的城市水文响应、城市水文过程复杂特性定量表征、城市水文过程模拟等三方面对国内外研究现状及发展动态进行了综述。在借鉴国内外研究成果和先进经验的基础上,提出了北京市开展洪涝模拟研究的必要性。结合精细化洪涝模型在北京市应用的成功案例,从城市流域模型构建、验证及应用等三方面进行城市水文模拟和洪涝响应研究,并提出未来的研究重点和难题。     

城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值

城市排水管网、沟渠、河湖水系是承纳、转输、调蓄暴雨径流的重要基础设施，在应对城市暴雨内涝中发挥着至关重要的作用。城市排水防涝基础设施受设计标准、运行维护水平、城市下垫面环境变化等多重因素的影响，其自身应对暴雨的能力差异较大。科学量化城市排水防涝设施的应对能力对城市洪涝预报、预警和应急调度十分必要。本文提出了城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值，即：雨水管渠排水能力阈值、内涝防治系统应对能力阈值和应急设施防御上限阈值。这三个阈值通俗讲就是“不积水”阈值、“不内涝”阈值和“不失防”阈值。基于郑州2021年“7·20”特大暴雨灾害的调研结果，对三个阈值的表征指标和确定方法进行了初步探讨。结合文献调研，对北京、东京、深圳等城市对应阈值进行了分析量化，对暴雨量级超过不同阈值标准后的防控策略进行了探讨，提出了城市排水防涝阈值协同提升途径，可为城市极端暴雨的防控提供决策参考。     

我国沿海城市洪潮组合风险分析

针对沿海城市防洪安全和经济可持续发展的问题,从气候变化和人类活动两个方面对沿海城市洪涝事件的成因进行了归纳。以深圳市为例,选取大沙河上游西沥水库站和深圳湾赤湾潮位站为代表站,基于Copula函数,对深圳市洪潮组合进行风险分析。结果表明,虽然降水和高潮位的双阈值组合风险率小于单域值组合风险率,但深圳市同时遭遇暴雨和高潮位时所造成的城市洪涝灾害更为严重,经济损失和人员伤亡更为巨大;在城市防洪防潮排涝规划、设计时需更加关注降水和潮位的双阈值组合风险率大小。     

变化环境下洪涝风险演变特征与城市韧性提升策略

在全球气候变暖与快速城镇化的背景下，极端暴雨洪涝发生的可能性与不确定性在增大，同时洪涝威胁对象、致灾机理、成灾模式、损失构成与风险特性均在发生显著变化。本文基于郑州“7.20”特大暴雨水灾的实地调研与典型案例的剖析，阐述当代社会洪涝风险连锁性、突变性、传递性的演变机理与趋向，结合国际社会与水共存、韧性提升的理念与实践，探讨变化环境下与新时代基本国情相适宜的洪涝灾害防治策略。研究结果表明，应对快速城镇化进程中极端暴雨洪涝灾害，需以流域为单元做好综合治水的统筹规划；韧性城市只有建成不怕淹的城市，才有利于实现人水和谐的目标；在发展不均衡、不充分的现实条件下，完善与健全洪涝灾害风险管理与应急管理体制与运作机制，不仅在于保障安全，而且要为新时代经济社会快速平稳发展保驾护航。     

山地城市防洪标准评估及防洪能力提升的探讨——以南平为例

山地城市气候多变,区域内降雨时空变化大,地形复杂,同时受外洪、内涝、山洪的威胁,灾害叠加,复杂多样,城市的防洪能力迫切需要提升,然而单一通过提高防洪工程标准的做法并不能解决城市复杂的洪涝问题。本文以福建省南平市为例,利用水动力学模型,在科学评估山地城市防洪标准的基础上,通过上游蓄洪、下游分洪等综合工程措施,将受淹状态调控在可承受的范围之内,降低城区内河道水位0.38~0.97 m,有效提升了城市防洪能力。     

城市构筑物暴雨内涝分层模拟技术及应用

气候变化和城市快速发展,导致我国城市洪涝问题日益突出。城市洪涝模拟是当前城市洪涝灾害风险管理领域研究热点,但国内外依然缺乏针对城市多层构筑物的精细模拟技术和方法。城市立交桥,是一种典型的城市多层构筑物,极易遭受洪涝灾害,并对城市交通造成严重影响。以城市立交桥为代表,在现有全分布式城市暴雨内涝模型基础上,结合城市立交桥的特点,提出一种分层模拟技术,并从网格分层构建、分层产汇流计算、地表与管网分层耦合和上层网格排水等方面详细阐述了分层模拟技术。将该分层模拟技术应用于深圳市罗芳立交桥2018年“8.29”暴雨积水过程模拟,与单层模拟方法相比,多层模拟结果更接近上报积水信息。研究表明,分层模拟技术更能准确表达城市复杂多层建筑物的实际暴雨内涝过程。     

浙江省城市雨洪控制初步研究

浙江省城市化水平较高,城市发展和下垫面条件的改变引起城市暴雨增多、径流量增大、蓄水空间缩小等系列水文效应,从而导致城市雨洪加剧,洪水风险增大。雨洪控制是缓解浙江省城市防洪压力的一项重要措施。本文参考国内外雨洪控制技术,结合浙江省城市特点,提出削减暴雨径流量和科学规划城市排水的城市雨洪控制措施,从城市规划和雨洪控制相关文件制订、统一管理、加强雨洪控制研究等方面提出了城市雨洪控制措施保障体系。     

城市洪涝损失评估与应对措施效益分析——以广州市为例

气候变化和城镇化使得城市洪涝风险加剧,对城市区域的洪涝损失评估有助于洪涝风险的科学管理。以广州市为例,对不同重现期暴雨损失现状进行评估,综合考虑气候变化和社会经济发展影响,对未来暴雨损失进行预测,并对洪涝应对措施展开成本效益分析,结果表明：广州市现状洪涝年均期望损失约为5.88亿元,受气候变化和社会经济发展影响,未来洪涝灾害损失会进一步增加,其中社会经济发展带来的承灾体暴露度增加影响大于气候变化影响;对广州市城市防涝工程的成本效益分析可知,对于50年一遇以下暴雨,工程措施效益较为显著,超过50年一遇的暴雨,可采取以洪水保险等经济手段转移风险。     

太湖流域城市防洪建设的进展、问题和对策

回顾太湖流域 2 0世纪 90年代城市防洪建设的进展 ,分析城市防洪存在的问题 .太湖流域的城市防洪正面临城市范围扩大和城市数量增加、流域防洪设计雨型变化、防洪标准较原规划标准提高等三大变化 .提出按照现代化水利的要求做好规划 ,继续加大资金投入 ,抓紧治理地面沉降 ,加强非工程措施等加强城市防洪建设的对策 .指出在传统水利向现代水利的转变中 ,城市防洪的重要性仍不容忽视     

透视变化环境下的中国城市暴雨内涝灾害:形势、原因与政策建议

城市暴雨内涝已成为当前中国城市发展面临的重要难题之一,是"大城市病"的综合体现。首先分析了当前中国城市暴雨内涝灾害严峻的形势特征,然后从自然和人为因素两维角度,综合全球气候变暖背景下暴雨增多、城市规划和快速城镇化、排水管网与设防标准、城市应急预案、城市发展与管理制度等八个方面的问题,分析了中国城市暴雨内涝频现的深层次原因;再次总结分析国内外应对城市内涝的策略,提出当前我国海绵城市建设面临的问题并展望其发展方向。最后从提高设防标准、鼓励社会参与、推广海绵城市建设、完善监测预警体系、强化城市科学规划、加强大都市巨灾应对能力和跨区域应对统筹、提升决策者意识、加强全民全域全时风险防范意识等八个方面给出应对城市暴雨内涝的政策建议。研究成果对全面科学理解中国城市暴雨内涝灾害具有参考意义,对未来安全城市的长远规划和高质量建设具有重要的支撑。