基于MIKE URBAN的广州市东濠涌片区暴雨内涝模拟研究

随着城市化的不断发展,城市暴雨内涝灾害趋于严重。为了减少由此带来的经济损失和人员伤亡,对城市内涝灾害开展研究具有重大的实际意义。以广州市越秀区东濠涌排涝片区为研究对象,基于MIKE URBAN构建了能够模拟外江潮汐、内河涨退水、地面积水和管网排水过程的城市暴雨内涝模型,采用2011、2014年2场暴雨对模型模拟效果进行了检验,并以2011年"10·14"暴雨为应用实例,模拟了暴雨与珠江潮水遭遇、河道水位改变、湖泊汛期正常蓄水位改变等不同情况下的内涝积水情况,初步分析了区域内涝成因。研究结果表明该模型能够较好地模拟区域城市内涝积水情况,可有效分析城市暴雨内涝成因,可为城市内涝治理和内涝风险评估提供一定的参考。     

InfoWorks ICM在城市排水系统雨水管网改造中的应用

为解决城市暴雨内涝灾害问题,以宁德市主城区为例,构建了基于Infoworks ICM的城市综合流域排水模型,利用该模型对2、3、5、30a4种不同设计重现期的暴雨情景下研究区域排水管网系统的排水能力和积水深度进行模拟。结果表明,该模型能较好地评估研究区域的排水能力。经模型模拟,采取管网改造方案等综合性措施以后,可降低宁德市主城区内涝风险,保障城市安全。     

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。     

亳州城区内涝问题及对策

由于毫州长市区现有排水基础设施陈旧老化、容量不足、配套不完善等原因，汛期暴雨时时导致大面积发生内涝，甚至一些地段出现严重的内涝。本文通过分析亳州市城区内涝成因，提出了解决城区内涝问题的应对措施。     

梅州城区内涝成因与排涝措施分析

梅州城区2006、2007连续两年遭遇10年一遇左右洪水袭击,但形成的城区内涝却截然不同。根据对梅州城区排水体系、排涝标准和降雨强度等内涝成因分析,并提出了解决城区内涝问题的若干措施。     

城市内涝预警预报系统研发及应用

城市内涝问题具有成因多元、影响面广的特点,是基础性社会问题。分析了城市内涝的成因,提出通过信息化手段提升城市内涝灾害应对能力。构建基于内涝实时物联感知、数据汇聚、数学模型预报、大数据分析、水利数字孪生的城市内涝预警预报系统,并在宁波市进行了应用。通过搭建“天基”监测预警、“落地雨”监测预警、内涝预报预警、内涝成因分析、内涝影响评估等功能模块,实现了城区内涝的精准模拟、风险图的在线绘制以及内涝损失的高效评估,有力支撑了城市暴雨内涝灾害预报预警,提升了城市内涝风险管控能力。     

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。     

济南市济阳中心城区防洪排涝现状及对策

济南市济阳区城区防洪排涝标准低、工程建设滞后、排水能力不足,在城市暴雨汇集时,城内雨水无法及时外排,造成城区内涝严重.本文通过对济阳城区防洪除涝工程现状进行分析,找出存在的问题及原因,提出了解决对策.     

前海-南山排水深隧排涝泵站规模研究

深层排水隧洞是解决高密度城区内涝问题的一种方式，其规模确定不同于传统浅层排涝系统。以深圳市前海-南山片区的内涝治理方案为例，介绍了在前期工作过程中，利用MIKE URBAN数值模拟软件建立排水管网数学模型，进行片区排水能力评估、内涝成因分析以及深隧系统规模研究的工作。结果表明：深层和浅层排水系统的共同作用可有效提升城市排水系统内涝防治标准；排水深隧系统的线内调蓄作用，相对于传统的浅层排水系统，可大幅缩小泵站设计规模。     

广州市推进79项排水工程

近年来,广州城区先后多次遭遇内涝。广州市水务局分析,去年广州内涝灾害严重的原因主要是暴雨频发,总降雨量偏多;现有排水系统不完善;管理维护难度大。预计到2015年,城区及建制镇排涝标准将达20年一遇24 h暴雨不成灾,农田及生态保护区排涝标准将达10年一遇24 h暴雨不成灾;90％的中心城区雨水管（渠）系统排水标准将不低于1年重现期。2011～2013年间列入该局部门预算的79项排水改造工程正在大力推进中,已完成暨南大学片区、华贵路周边等38项,21项正在施工,20项正在开展招标工作。     

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。     

河北省城市内涝仿真模拟预警系统研制——以石家庄市为例

河北省城市内涝风险评估预警能力较为薄弱,以石家庄市为试点,基于暴雨内涝仿真模型建立河北省城市内涝气象风险监测预警系统。采用立体直观的实景三维形式将内涝灾害风险等级划分为四级,根据不同承载体对预警阈值进行设定。2015年8月30日石家庄市城区暴雨,积水资料与系统模拟的16个积水点中水深绝对误差值在0.2 m以下的共占94%,与实测水深较为一致,模拟效果有效。此外计算该等级降水重现期,绘制不同历史重现期的城区淹没水深分布图,为暴雨内涝风险评估提供技术支撑,为政府部门快速决策提供参考。     

基于降雨情景模拟的城市社区尺度暴雨内涝研究

全球变暖背景下城市暴雨内涝灾害频发,对我国东部沿海城市影响显著。根据暴雨内涝的致灾因子进行分类,基于SWMM（Storm Water Management Model）对宁波地区分别构建了台风和非台风暴雨情景内涝响应模拟模型,并对比分析了台风暴雨内涝和非台风暴雨内涝的特征及其差异。结果表明:（1）台风和非台风暴雨在变化趋势、分布特征和时程分布上差异显著。（2）台风暴雨情景下,河道水位和流量主要受潮位影响,在高潮位时发生倒灌。在非台风暴雨情景下,河道水位和流量主要受降雨影响,并随着重现期的增大而增大。（3）台风和非台风暴雨情景下,研究区发生内涝的子汇水区数量和等级随着重现期的增大而增加,积水区域逐渐连片分布,最多有17个子汇流区发生内涝,占总内涝区域的80%。而在相同重现期的台风暴雨情景下,排水管网负荷率更高、节点洪流更大、内涝更重、积水历时更长、积水深度更深,积水历时超过10.7 h,积水深度超过67 cm。本研究丰富了研究暴雨洪涝的方法,可为社区尺度的内涝研究提供参考。     

2014版《室外排水设计规范》局部修订解读

《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2014年版)是对国家标准《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2011年版)的局部修订。为有效应对暴雨等极端天气引发的城市内涝灾害,加强我国城市排水防涝设施的建设,新版规范对雨水管渠设计重现期、内涝防治系统设计重现期、暴雨强度公式、雨水设计流量计算方法、雨水利用设施和内涝防治工程设施等都进行了补充和修订。一方面体现城镇雨水排水管渠在防治城市内涝灾害、保障城镇排水安全方面承担的重要作用;另一方面也规定城镇内涝防治不能仅仅是雨水排水管渠系统,而是综合措施才能应对。规范的修订是集合设计院的集体智慧完成的。对新版规范的局部修订内容进行详细解读,为工程技术人员提供参考。     

地表及管网互馈联合的城市内涝模拟模型——以江苏省响水县中心城区为例

针对江苏省盐城市响水县中心城区短时强降雨导致的城区内涝问题,联合二维水动力学模型与SWMM模型,构建了地表及管网双向互馈的响水县城内涝模拟模型。使用该联合模型对区域内1,5,10 a一遇暴雨重现期下的内涝淹没范围、淹没水深、淹没历时进行模拟分析,并采用当地2012年"8·10"大暴雨导致的内涝过程来验证模型精度;综合考虑多项指标构建内涝风险评估体系,并绘制成内涝风险图辅助进行防灾预警。结果表明:5个易涝点实地调查水深与模拟水深差距范围在0.04～0.23 m之间,平均水深相对误差为19.3%,模拟所得值基本能够反映易涝点的淹没情况。该模型可初步应用于响水县城的内涝过程模拟,在防内涝设计、城市内涝预测及治理等方面具有一定的实用价值。     

湖北武汉市应对“2013.7.7”特大暴雨工作启示

2013年7月5~7日,武汉市遭遇2013年以来最强降雨,中心城区普降特大暴雨,在分析武汉市"2013.7.7"特大暴雨过程及主要渍水原因的基础上,对全市各部门应对这场强降雨采取的措施进行简要介绍,从创新排水规划理念、突破系统建设瓶颈、夯实维护管理基础、完善应急调度体系等4个方面提出了解决城市内涝问题的对策建议。     

SWMM模型在内涝灾害防治中的应用——以宁波市溪口镇为例

浙江省宁波市溪口镇经常发生内涝灾害现象,造成了严重的经济损失。为解决此问题,采用SWMM(Storm Water Management Model)模型对溪口镇中心城区现状雨水管网系统进行模拟,通过分析模拟结果中检查井的溢流量和溢流位置,找出了造成节点溢流的原因并提出了相应的改造措施。研究结果表明:由于管网淤堵和管径过小的问题,中心城区现状管网系统排水能力较弱,不足以抵御2 a一遇的降雨事件。针对以上问题,提出了清淤和增大管径的改造措施,其中清淤措施可在一定程度上提高管网排水能力,改造措施1(49个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)和措施2(57个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)分别可抵御3 a一遇和5 a一遇的降雨事件。研究结果可为溪口镇中心城区排水系统改造提供参考依据。     

基于情景模拟的城市内涝对道路交通的影响评估

以上海市中心城区为例,构建了城市内涝淹没数值模型,用于模拟50年一遇和100年一遇设计暴雨情景下的内涝,结合道路淹没模拟结果与车速衰减计算方法,叠加车速衰减结果与城市道路通行状态模拟,获取不同设计暴雨情景下高峰期和平峰期研究区路网运行状态。结果表明:城市内涝会导致道路交通服务水平显著下降,且道路运行状态与时段密切相关;高峰期内涝对道路交通的影响更加显著,主要表现为低服务水平的道路数量占比显著增加;50年一遇和100年一遇设计暴雨情景下,高峰期研究区道路平均通行速度较平峰期分别下降19.3%和37.4%。     

城市暴雨内涝灾害脆弱性研究综述

针对传统脆弱性研究存在的概念和研究框架缺乏共识、空间尺度精细化不足以及耦合自然-社会经济要素的动态模拟薄弱等局限性，梳理了城市暴雨内涝灾害脆弱性认知、测度方法、时空模拟3个维度的研究现状和发展趋势。未来要不断完善城市暴雨内涝脆弱性的理论体系，加强大数据驱动下的内涝脆弱性定量测度方法和人类行为对脆弱性的适应性调控研究，实现城市暴雨内涝灾害脆弱性的多尺度、精细化动态模拟，满足城市防灾减灾和可持续发展建设的需求。     

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。