基于不同选样方法的雨潮遭遇风险分析

感潮地区内涝灾害的发生同时受涝区暴雨与承泄区潮位2个致灾因子影响,在雨潮遭遇风险分析过程中,不同的选样方法将对分析结果造成影响。以中(山)珠(海)联围感潮地区为例,基于年最值选样法与超阈值选样法并结合Copula函数,对研究区雨潮遭遇风险进行分析,结果表明：(1)超阈值1 d降雨样本序列具有更大的样本容量,其包含更多降雨量较大的暴雨事件,同时这些较大的暴雨事件往往会与高潮位相遭遇;(2)由于超阈值样本序列包含了更多有效的雨潮事件数据信息,从防洪排涝规划设计的角度考虑,采用超阈值选样法得到的雨潮边缘分布更为安全,且具有更高的准确性;(3)基于超阈值选样法得到的雨潮联合分布具有更高的拟合优度,同时在年最值样本序列遗漏掉一些较大的暴雨信息的情况下,由超阈值样本序列计算得到的非期望雨潮组合事件发生的概率要较大一些。     

葫芦岛市城市内涝风险评估

采用3场次实测暴雨(20130915,20150806和20160902)内涝淹没资料,验证了基于PCSWMM的葫芦岛市雨洪模型,然后对葫芦岛市现状排水能力及城市内涝风险,选用同频率设计潮位和不同降雨组合进行模拟评估。研究表明:模型的可靠性和精准度较高,葫芦岛市低于1a一遇排水能力的系统管网为84.1%,可为揭示城市内涝风险等级在不同重现期暴雨的分布规律提供科学的依据。     

基于Copula函数的浙江沿海流域雨潮组合风险分析

受暴雨与外江潮位共同影响,沿海地区防洪排涝问题异常复杂,传统的单变量水文频率分析已无法解决复杂的实际防洪排涝问题。为此,采用了二维Copula函数进行暴雨和潮位的二维联合概率计算,并基于同现风险率、条件风险率和防涝风险率进行风险分析,最终应用于浙江省多个沿海流域的雨潮遭遇分析。应用结果表明:Copula函数能够较好地模拟浙江省沿海流域的雨潮联合分布,准确定量地计算出不同雨潮组合下的风险率,且该方法分析成果与传统的洪潮遭遇分析成果基本一致,具有较强的可靠性和实用性。     

降水变化条件下沿海地区暴雨潮位遭遇联合风险EI北大核心CSCD

为辨识沿海地区极端降水变化特性,并定量揭示其对暴雨潮位遭遇风险的影响,以华南沿海地区的深圳市为例,采用Pettitt方法检测1965—2016年极值降水的变异情况,根据变异年份划分研究时段,基于Copula函数构建了深圳市暴雨潮位的联合分布模型,对比分析了不同时期暴雨潮位遭遇的联合风险的变化情况。结果表明:1985年为深圳年最大1 d降水量的突变点;受极端降水特性变化的影响,对同一重现期的暴雨潮位组合而言,1985年之后暴雨潮位遭遇风险较1985年之前显著增大;Copula函数求解简便、适应性强,能够定量求解沿海城市暴雨潮位遭遇的联合风险。     

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。     

广州市近年短历时暴雨演变特征分析

城市暴雨内涝与短历时强降雨息息相关,开展短历时暴雨变化规律研究可为广州市内涝防治提供科学依据.选取五山站1984-2013年各短历时降雨资料,采用趋势线、Mann-Kendall趋势检验、频率分析、集中度、小波分析等方法对广州市不同短历时降雨序列和暴雨次数进行统计分析.结果表明,广州市不同历时年最大降雨量均呈增加趋势,且时段越长增加越明显,最大1h降雨量存在11a时间尺度上的变化周期,每年5、6和8月最大1h暴雨高发,一天中强降雨多发生在下午时段.     

感潮地区涝区暴雨与承泄区上游洪水的遭遇规律

感潮地区内涝防治规划设计必须合理确定与设计暴雨相组合的承泄区设计潮位过程,而上游洪水会抬高承泄区潮位,对低潮位的抬高作用尤为显著,导致利用闸门抢排涝水非常不利,故需进行涝区暴雨与承泄区上游洪水的遭遇分析。以中(山)珠(海)联围为例,分别采用定性分析法和概率风险分析法分析中珠联围暴雨与承泄区磨刀门水道的上游西江马口站洪水的遭遇规律。定性分析结果表明,在每年的5—8月,中珠联围发生大暴雨时,有较大可能遭遇到西江洪水,尤其在6—7月遭遇概率特别大。概率风险分析结果表明,当中珠联围发生不低于20年一遇大暴雨和未发生超过20年一遇大暴雨时,马口站发生不低于频率为90%、频率为75%、多年平均、5年一遇、10年一遇年最大洪水的概率分别为15.21%、10.99%、6.58%、4.12%、2.93%和13.62%、9.80%、5.84%、3.65%、2.59%。     

上海市城区洪水风险图制作

受特定地理环境和气候因素的影响,热带气旋、暴雨和高潮位是影响上海的主要洪涝灾害类型,近些年来,洪、涝、潮灾时有发生。作者利用城市暴雨洪水仿真模型,模拟计算了上海市城区因防汛墙溃决或城市暴雨可能发生的受淹和积水情况,并根据模拟结果绘制了洪水风险图。本研究方法可为防洪工程规划设计、防汛抢险应急预案的编制等提供决策依据和技术支持。     

基于GIS和SWMM的山地临海城市内涝模拟分析——以象山县为例

山地临海城市四周环山、地势较低,在遭遇暴雨事件时,地面径流量较大,对内河行洪能力构成威胁,容易发生内涝灾害。为解决以上问题,以象山县中心城区为例,运用SWMM进行模拟计算,并结合Arc GIS分析功能,模拟了5年一遇和20年一遇暴雨条件下城区的内涝灾害情况并分析了受灾区域的内涝成因。研究表明:在关键位置加设排水泵站辅助排水,可以解决内涝灾害问题,有效缓解城区排水压力、降低内涝损失。通过模拟验证措施的可行性,为城市内涝防洪研究提供参考。     

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。     

南京地区暴雨变化特性分析

选取南京地区7个雨量站长系列逐时降水资料,分析暴雨时空分布规律与变化特性,并解析暴雨雨型特征。结果表明:南京地区暴雨时空分布不均性显著,市区年暴雨量和暴雨次数多于郊区;不同历时年最大降雨量总体呈现增大趋势,且主城区增加趋势更显著;暴雨以一般暴雨、弱暴雨为主,但容易引起内涝的短历时、高强度的暴雨频次呈现增加趋势,且主城区相对郊区增加趋势更显著;主城区弱暴雨、中暴雨和强暴雨分别具有14年、8年和3年的丰枯变化周期,特短暴雨、短暴雨和一般暴雨也都具有3年左右的丰枯变化周期;雨型(历时12 h暴雨)以容易引起内涝的单峰Ⅲ型雨型为主,加大了城市内涝防治压力。     

滨海城市排水防涝对策研究——以厦门市营平片区为例

针对国内滨海城市近两年几场特大暴雨暴露出的排水安全问题,特别是滨海城市排水防涝易受外海潮位的影响,以厦门市滨海街区营平片区改造为研究实例,采用排水模型方法,分析了日常多年平均潮位及台风时风暴潮影响下片区主要积涝成因,提出合理的改造实施策略,同时对风暴潮影响下片区的内涝风险进行评估与区划,采用工程与非工程措施共同保障城市内涝安全,以期为滨海城市的排水防涝改造提供借鉴。     

尚志市城区洪水风险及对策

由于气候原因,洪水和暴雨所形成的城市内涝给人民生命和财产造成了严重威胁.尚志市城区是受洪水、暴雨而形成的内涝威胁较严重的城市之一.文章对尚志市城区内涝风险进行分析,对做好城区洪水、暴雨等自然灾害事件的防范与处置工作提出了建设性意见.希望能对城区抗洪抢险救灾工作有积极的帮助,以满足城区经济与社会安全稳定和可持续发展的需要.     

城市雨洪径流模型研究概述

近年来,我国城市化进程加快,城市遭遇极端暴雨引发严重内涝灾害呈现加剧态势。欧美等发达国家很早就通过建立数学模拟模型,研究城市雨洪产汇流和径流排泄过程,评估区域淹没损失风险,并进行城市排水管网设计优化和内涝预警预报等工作。通过综合国内外城市雨洪径流模型研究文献和应用实例,归纳模型概念,结构和分类,对比分析典型模型特点和应用,得到模型不足和应用局限性,尝试给出解决思路,并指出模型发展具有多技术融合和模块化商业化的趋势,对于借鉴和指导模型应用有重要意义。     

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。     

基于PCSWMM模型的城市内涝风险评估

构建了基于PCSWMM的海甸岛城市雨洪模型,采用3场次实测暴雨(20081013,20101005和20111005)内涝淹没资料对模型进行验证,结果表明所构建模型具有良好的精度和可靠性。以1 a、2 a、5 a、10 a和20 a 5种设计重现期降雨组合同频率设计潮位进行模拟计算,对海甸岛现状排水能力进行评估,结果表明,海甸岛84.8%管网排水能力低于1年一遇。以5 a、10 a、20 a、50 a降雨组合对应潮位对海甸岛进行内涝风险评估,得到了海甸岛4种不同重现期暴雨的内涝风险等级划分状况。     

基于数值模拟的城市内涝风险评估研究——以苏州市城市中心区为例

城市内涝作为一种严重的城市灾害,近年呈现显著增加的态势,给城市生产和生活活动带来了巨大破坏。在城市暴雨内涝防灾减灾工作中,灾害预防工作尤为重要,内涝风险识别是灾害预防的重要手段之一,可为防洪救灾规范化、科学化决策管理提供科学依据。以苏州市城市中心区为例,采用数值模拟的手段评估识别内涝风险,可为城市内涝治理及风险防控提供科学参考。     

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。     

湖北武汉市中心城区内涝风险图编制及应用

以武汉市中心城区内涝风险图编制为例,从区域的洪水特性和建设情况出发,论述了武汉市中心城区内涝风险图编制的技术过程和方法;并以武汉市汤逊湖水系南湖片区2016年6月30至7月6日区域内涝为例,阐述了城市内涝风险图在城市防洪减灾中的应用;提出了对城市竖向高程的统一管理、加强标准化降雨雨型及点面关系研究,以及加强有效动态管理机制的城市内涝风险管理的建议。     

东莞城区内涝风险图划分

调查分析东莞市城区内涝形势和风险,结合不同频率的的暴雨量级,采用东莞市三防指挥系统中的城区内涝监测预警系统进行分析计算,模拟计算出城区内涝的风险区域和深度,为东莞市城区内涝的防治、预警提供数据支撑。