地表径流速度对城市内涝影响规律

为分析地表径流速度对城市内涝的影响,采用一维地下排水管网与二维城区地形的动态耦合模型,选取大连市某排水区块作为研究区域,设置4种地表径流速度10种设计降雨场景,模拟分析在不同重现期设计降雨及不同地表径流速度下研究区的内涝积水特性.结果表明:随着地表径流速度降低,管道排水压力变小,管道排水达标率最高可提升48.05％,且...     

基于SWMM和InfoWorks ICM模型的大红门排水区暴雨内涝模拟

为探究不同暴雨情景下北京市大红门排水区内涝过程演化规律,构建SWMM和InfoWorks ICM-2D耦合城市暴雨内涝模型,模拟分析了大红门排水区不同重现期降雨下管网排水能力、地表淹没情况及内涝危险性。结果表明：SWMM和InfoWorks ICM-2D耦合模型在大红门排水区暴雨内涝模拟中具有较好的适用性;大红门排水区70%以上的管道排水能力不足5年一遇设计标准,随着降雨重现期增大,溢流节点和超载管道数量增多,超载时长增加,但溢流节点超载时长增幅减小;易涝区和中高危险区主要分布在大红门排水区中部和东南部下凹桥区;随着降雨重现期增大,内涝区积水深度增加、积水范围扩大,0.2 m以上水深区域占比增加,低危险区主要向高危险区转化,较少向极高危险区转化。     

不同重现期下的银川市金凤区暴雨径流模拟研究

可视化地模拟城市暴雨径流可以揭示不同重现期下城市汇水区径流、节点溢流、管网排水和内涝风险的时空规律。以银川市金凤区中部为研究区,基于地理信息系统技术和SWMM模型,模拟了不同重现期下的子汇水区径流、排水管网排水能力和城市内涝风险。结果表明,总降雨量、地表蓄水量、地表径流量、径流系数均随重现期增加而增加,节点积水深度、积水时间、积水面积、内涝高风险区域面积、管网的最大满流深度和满流时长与降雨强度呈正相关关系,节点溢流主要分布在地势低洼、汇流面积较大、人口密集、不透水面积较大的地区。利用地理信息系统和SWMM能可视化地模拟不同重现期下的城市暴雨径流,评估排水管网的排涝能力和城市内涝风险,研究成果可为城市管网维护、内涝灾害防治和海绵城市建设提供借鉴。     

基于 PCSWMM 的天津市空港经济区西南部 暴雨内涝模型模拟

城市化建设的加快使得天津市内涝危害日益增大, 采用 PCSWM M 模型, 选取天津市空港经济区西南部建立 暴雨内涝模型, 计算发生不同频率降雨时, 研究区域排水流量以及检查井溢流情况。结果表明, 随着降雨频率的减 小( 降雨重现期的增大) , 空港经济区西南部分检查井溢流情况越来越严重。因此, 可通过计算出溢流点位置、 溢流 点积水时间、 积水量等, 为相关管理部门解决排水防涝问题提供一定的参考依据。     

基于SWMM模型的沿海城市内涝模拟研究

沿海地区台风过境时的短历时强降雨可迅速形成地表径流,易导致城市内涝,造成严重的经济损失和人员伤亡。为缓解该问题,本文以福州晋安河流域为例,构建了基于SWMM管网和地面二维积水的城市内涝模拟模型,以研究该区域城市内涝成因及应对策略。实例研究表明,上游库湖泄水抬高内河水位,下游外江涨潮使内河排水不畅,是形成内涝灾害的主要原因。为此提出库湖闸站联合错峰调度方案,有效防止下游江水倒灌。以苏迪罗台风降雨为例,采用该调度方案可减少管网节点溢流量27.44%,缩小淹没面积29.73%,降低内涝严重区河道最高水位1.02 m,有效缓解地表淹没。本研究成果可为福州城市内涝的科学调度提供技术支撑,同时对其他沿海城市的防洪调度具有参考价值。     

基于MIKE耦合模型的绿化率对城市内涝影响研究

为了进一步了解强降雨条件下城市内涝的形成过程及地表淹没情况,以西安市新城区为研究对象,设定不同比例的绿地面积,建立了城市洪水的MIKE FLOOD耦合模型,对比了不同情景下城市绿化对地面积水和内涝风险的削减效果。结果表明:随着城市绿化面积比例的增加,3、5、10、20年一遇降雨下的积水淹没范围得到了有效控制,其中绿化面积比例为35%时削减效果最为明显。研究区0.05 m以上水深的淹没面积比现状分别减少了20.64%、20.83%、18.42%、18.40%;积水历时20 min以上的淹没面积比现状分别减少了31.18%、24.40%、24.55%、23.33%;内涝风险总淹没面积比现状分别减少了30.26%、23.98%、23.25%、23.07%。随着降雨重现期的增加,城市绿化对内涝的削减效应会减弱。     

基于MIKE FLOOD模型的鹰潭市内涝弹性分析

针对近年来日益严重的城市内涝问题,利用MIKE FLOOD模型模拟了鹰潭市月湖新区在遭遇1a、3a、5a、10a及20a重现期降雨时的内涝淹没状态,研究了在不同重现期降雨下城市内涝形成及恢复的完整过程.根据模拟结果统计研究区在各个重现期降雨后的淹没网格数变化,基于系统性能分析研究鹰潭市月湖新区排水内涝弹性,进一步分析研究区对各重现期降雨灾害的防御与恢复能力.结果表明:在不同重现期降雨下,研究区积水面积基本都在65 min左右达到最大;在遭遇1～3 a低重现期降雨时,研究区排水系统性能变化更为敏感;降雨重现期越低,系统性能恢复越快、越好.     

基于SWMM与LISFLOOD-FP模型的城市暴雨内涝模拟——以济南市为例

将开源的SWMM一维管网模型与半开源的LISFLOOD-FP二维水动力模型耦合,对济南市黄台桥流域进行暴雨内涝模拟,基于实测场次降水、流量及淹没情况对模型进行率定与验证。统计分析20130723实测场次降水和不同重现期设计降水下研究区溢流节点分布和地表淹没情况,并分析其原因,得出以下结论：20130723实测场次暴雨模拟结果表明耦合模型在研究区具有较好的适用性,可以用于城市流域暴雨内涝的模拟;随着降水重现期的增加,溢流节点数目及各个淹没水深范围的面积均呈增加趋势,总淹没面积从8.18 km2增加到21.92 km2,其中水深范围在0.1~1.0 m的淹没面积占比最大。研究探索城市流域尺度的暴雨内涝模拟,相关结果可为研究区防洪减灾工作提供一定的科技支撑。     

平原城市高度建成区暴雨内涝模拟及防治研究

针对平原城市高度建成区暴雨引发的城市内涝问题,以珠三角城市东莞市为例,基于MIKE FLOOD平台,利用MIKE URBAN、 MIKE 11和MIKE 21构建了城市内涝耦合模型。同时,结合历史暴雨事件提出一种长历时暴雨设计雨型,分析50 a一遇设计降雨重现期下东莞市中心城区暴雨内涝过程和积水特征,提出改善“大排水系统”排水能力的内涝治理措施并评估其实施效果。结果表明：东莞市中心城区内涝的主要原因为河道水流顶托及道路排水不畅,河道拓宽整治结合道路竖向调整可使管网溢流程度降低45%,内涝淹没面积减小73%。提高研究区内河、道路排水通道等“大排水系统”的排水能力对改善研究区域的内涝现状效果显著。研究成果可为平原城市高度建成区的内涝治理提供技术支撑。     

中小城市排水系统排水能力和内涝特性分析——以涡阳县为例

随着城市化进程的加快,城区不透水面积逐渐增加,大多数中小城市的排水管网建设标准相对滞后,中小城市面临严重的内涝风险,研究城区产汇流特性对于城市内涝防治具有十分重要的意义。本文以涡阳县南城区为研究对象,首先利用临近地区水文资料、高精度的遥感影像和DEM共享数据,借助ArcGIS平台和SWMM开源软件,通过综合径流系数法对模型进行率定,并从综合径流系数、降雨径流产汇流关系和实测降雨产生的积水深度对模型进行验证,分析研究区典型暴雨下的管网满管和积水情况,评估排水系统的排水能力和城区的内涝风险。然后,对内涝严重区域进行有针对性的内涝分析,并分析低影响开发措施对城区内涝的影响。结果表明:(1)排水系统在暴雨降雨重现期0.5a及以下,基本可以满足排涝要求;排水系统在暴雨降雨重现期1a及以上,均不能满足排涝要求。(2)低影响措施对城区内涝有很好的缓解作用。该研究方法可为资料缺乏地区,尤其是中小城市内涝分析和防洪减灾提供参考。     

城市洪水计算方法探讨

比较分析国内城市防洪工程中常用的推理公式法、经验公式法、以及室外排水公式法的公式基本组成、关键参数的基础上,结合一工程实例,分析了不同设计洪水洪峰流量计算方法公式的适用条件,并提出了城市小区域洪水计算过程中推荐方法选用时注意的事项。     

一维二维水动力模型耦合的城市洪水模拟

城市洪水模拟通常包括城市内河流模拟和城区平面漫流模拟。一维水动力学模型可以较好地模拟河流和水工建筑物的水流特征,二维水动力学模型模拟水平漫流可以取得令人满意的结果。而一维二维耦合模型可以充分发挥两种模型的各自特色和优势,解决两种模型分别使用时经常遇到的空间分辨率和计算精度等问题。本文通过建立一维二维水动力耦合模型,针对不同的典型降雨过程,对该模型系统进行验证和分析,并最终用于模拟济南市不同重现期下洪水淹没情况。模拟结果表明,该模型能够有效地模拟复杂市区降雨积水过程,能够提供可信度较高的城市洪水潜在风险评估,可为城市防汛预警决策提供技术指导。     

伦敦城市洪水风险管理的启示

伦敦作为世界最大城市之一,面临多重防洪压力。随着时代的发展,伦敦城市的防洪理念也逐渐从传统的以防洪工程为主导的抵御和控制洪水向注重预防和灾后恢复的综合性洪水风险管理转变,取得了良好的效果。从伦敦城市的洪水类型和特点入手,介绍英国现行的洪水风险管理组织体系,同时从预防型措施、抵御型措施、缓解型措施、应对型措施以及恢复型措施五方面对伦敦的城市洪水风险管理措施进行总结和分析。其中重视城市规划、能够抵御千年一遇风暴潮的泰晤士河口防洪工程体系、生态排水与地下排水相结合的排水排涝体系,准确的防洪预警预报体系以及较为完善的洪水保险及救援救灾系统等方面都有许多可取之处,可以为我国的城市防洪提供借鉴。     

沿海城市溃堤洪水模拟技术研究进展

综述了国内外漫顶溃堤过程和海岸洪水在城市内部演进的数值模拟技术的研究进展,从溃口底部的冲刷、溃口侧壁的展宽和下游坡面的溯源冲刷三方面评述了溃堤机理模型,分析了各类洪水演进模型和建筑物概化方法的优缺点和适用性。针对当前沿海城市溃堤洪水模拟技术研究中存在的不足,指出未来需要通过物理模型试验完善海堤溃决洪水模型,加强溃口泥沙冲蚀输运研究,优化城市洪水孔隙度模型,并充分考虑城市排水系统、汽车等对洪水传播的影响。     

沈阳市城市防洪及对策

介绍了沈阳市历史上洪灾情况及解放后城市防洪建设情况。目前沈阳市北岸大堤已达到 300年一遇防洪标准。今后在防洪对策上要按防洪规划标准修筑大堤；解除建筑物隐患；搞好城市防汛；加强防汛非工程措施建设；当发生超标准洪水时，采取抗洪措施，确保沈阳市区安全。     

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     

城市化与城市防洪标准问题研究

针对我国城市发展进程中出现的新情况、新问题,研究了与确定城市防洪标准有关的若干因素,细化了国家防洪标准中对于大城市防洪标准的规定,提出应当明确把城市经济发展程度、城市级别等经济和政治因素以及洪水流路与城市的相对位置等自然因素作为确定城市防洪标准的依据.     

江山市新城区防洪水位的数值计算

江山港是江山市境内的主要河流。随着社会经济的进一步发展，江山市将开拓江山港两岸的新城区，由此提出新城区防洪规划的要求。首次利用一维非恒定流水动力模拟系统MIKE11建立了江山港这类山溪性河流的水动力模型。在江山港遭遇50年一遇的洪水时，采取水库调洪、河道切滩、河道疏浚工程措施下，利用该水动力模型，计算了新城区沿程洪水位，为江山市新城区防洪规划中的防洪工程设计提供科学依据。     

江南运河防洪形势分析

随着江南运河沿线城市的快速发展,江南运河由以航运为主要功能转变为具有航运、防洪和排涝等综合功能的河道。2015～2017年,江南运河洪水位屡创历史新高,沿线多处出现险情,逐渐成为了流域防洪的薄弱环节。在对江南运河及流域的综合治理工作开展大量研究的基础上,梳理了江南运河的历史变迁及其与沿线城市发展的关系,总结了江南运河的治理现状。在此基础上,利用所掌握的水文数据,对近年来江南运河洪水的运动规律进行了统计分析,根据统计结果,从经济社会发展、下垫面变化、洪水出路、流域防洪和区域排涝矛盾等方面,对运河的现状防洪形势及其存在的主要问题开展了分析研究,并提出了相应的对策措施,以期为江南运河下一步治理提供技术参考与理论支撑。     

城市洪涝仿真模型地下排水计算方法的改进

为了增强对城市地下排水的模拟能力,获取更为详细的计算结果信息,提高城市洪涝分析水平,对现有洪涝仿真模型的地下排水计算进行了改进,提出在同一模型中对排水管网采用简化和细化相结合的计算方式。简化计算采用等效体积法实现,细化计算采用建立真实管网的一维动力波方程实现,并在特殊道路通道和网格上实现地上、地下水流交换。同时,在降雨产流计算中考虑地面透水性,形成了面向城市降雨产、汇流和排水的洪涝全过程模拟模型。改进后的模型对地下排水的模拟适用性更强,计算结果更为丰富,提高了区间暴雨导致的城市洪涝模拟能力。文中以上海市蕴南控制片洪涝分析计算为例,说明改进模型可获得较好的应用效果。