洪水风险管理理论与技术

在洪水风险管理理论方面,明晰了洪水、洪水灾害、洪水风险的基本概念、内涵和要素构成,探讨了洪水韧性理念,并提出了狭义洪水韧性和广义洪水韧性.在洪水风险分析技术方面,集洪水淹没分析、洪水影响和损失评估于一体,完全自主研发耦合了降雨产流、一二维水动力模型、地下排水和LID(Low Impact Development)措施模...     

基于韧性理念的洪水管理研究进展

在气候变化和城镇化发展等压力下,洪水风险呈增长态势,全球许多国家相继提出开展洪水韧性建设.韧性理念被应用于自然灾害管理领域的时间较短,特别是目前洪水管理领域的韧性研究还较为缺乏,难以直接指导应对洪涝的韧性城市建设或者基础设施的韧性提升.首先系统梳理了韧性概念的起源及其发展,提出了狭义洪水韧性和广义洪水韧性,辨析了韧性和...     

英国洪水风险图编制应用及对我国的借鉴

英国洪水风险图编制技术已经非常成熟,编制成果被成功应用于防汛应急、国土规划、洪水保险等,并且通过立法、持续编写和更新规划、标准、政策等,保证了洪水风险图编制和应用的良性循环发展。介绍了英国洪水风险图的演变过程、编制类型、内容和应用以及推进洪水风险图编制与应用的政策、法规和规划等,分析了我国在洪水风险图编制和应用过程中存在的问题,借鉴英国的发展经验,针对性地提出了我国洪水风险图的解决措施和发展方向,为完善和推动我国洪水风险图的编制和应用工作提供参考。     

低影响开发设施的综合效益评估指标体系研究

低影响开发（LID）设施作为一种韧性的方式可以综合解决城市新老水问题,相较于灰色基础设施控制降雨径流量的单一功能,LID设施的综合效益更加显著。为了在规划设计阶段全面地评价LID设施的效益,本文分别从减灾效益、经济效益、环境效益和社会效益4个方面筛选18个评估指标,构建5类不同LID设施的综合效益评估指标体系。将构建的评估指标体系应用于济南大明湖海绵城市建设试点区,结果表明：在5、10和20年一遇24 h设计暴雨条件下,组合LID设施的因灾直接经济损失削减率分别为13.86%、4.28%和4.09%,增加的地下水回补量分别为223.49万m3、286.38万m3和287.28万m3。此外,可以减少空气中NO2（0.38 ~ 0.61 t/yr）、O3（0.74 ~ 1.17 t/yr）、SO2（0.29 ~ 0.52 t/yr）和PM10（0.14 ~ 0.17 t/yr）等污染物含量,同时增加环境美观。     

基于城市洪涝仿真模型的天津中心城区内涝特征分析

摸清城市内涝特征是内涝风险管理、防涝应急决策的重要基础。水动力学数值模型是研究城市内涝特征的重要手段。以天津中心城区为研究区,针对超大城市下垫面地物密集、排水系统庞大等特征,基于阻/导水通道、等效管网模拟技术,在不加密网格的基础上,构建可体现顺街行洪、构筑物挡水、全部干支管网排水作用的城市内涝模型,模拟了不同重现期暴雨下天津中心城区的内涝情况。结果表明：研究区在遭遇10 a、20 a、50 a、100 a一遇暴雨情景下,区内最大积水量达1 967.1万～4 011.0万m³,将有20.2%～49.1%的地区产生积水,其中,22.7%～40.3%的淹没区水深超过30 cm。积水道路长193.5～317.5 km,其中,主干道占46.3%～50.5%。31.7%～57.3%的积水道路水深超过30 cm,其中,主干道有28.7～85.9 km。内涝主要分布在老城区内的地势低洼区及环老城区的排水管网空白区,积水道路主要分布在老城区内高程较低的路段。     

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。     

不同降雨特征下低影响开发的降雨径流控制效果研究进展

在气候变化和城镇化快速发展的双重影响下,我国城市洪涝灾害问题日益突出.低影响开发(LID)作为一种韧性的方式可有效减少降雨径流并改善径流水质.研究不同降雨特征情况下LID措施的降雨径流控制效果,对于因地制宜地规划设计LID措施以及适应未来气候变化均具有重要意义.通过文献调研,综述了不同降雨量、降雨强度、降雨历时等降雨特...     

基于DEM数据的河道水动力过程数值模拟

河道横断面形状数据是应用数值模型模拟水动力过程必不可少的基础数据之一,然而在我国很多河道缺少断面数据,若进行野外补充测量,须要耗费大量的人力、物力,而且耗时较久。数字高程模型(DEM)数据可以免费下载,获取途径方便,但若直接通过DEM获取断面数据存在两个问题,即水面上数据不精确和无法得到水下地形,就此,作者对获得的DEM数据进行校正以获取河道水面以上断面数据,同时本文首次提出采用三次样条对水面以上数据插值得到水面以下断面数据,从而合成完整的河道断面。将所得断面与实测断面同时代入一维水动力和水质模型THU-River1H进行模拟计算,两者模拟得到的流量和水位过程均吻合良好。本文证明了当径流流量较大或水位较高时,若缺少河道横断面数据,可将基于DEM获取的河道断面代替实测断面进行一维水动力计算,所得结果具有较高的可信度。     

河流中浮游藻类生长的可能影响因素研究进展与展望

河流富营养化问题日益严重,尽管湖泊中富营养化机理已被研究得较为透彻,但是针对河流中藻类大量生长的机理研究还较为缺乏。可能影响河流中浮游藻类生长的因素包括营养盐、光照、温度、水动力条件和动物捕捉等,本文系统调研了相关的研究进展,归纳分析了河流与湖泊两个生态系统的区别。总结发现影响河流浮游藻类生长的限制因素与湖泊不尽相同,比如尽管营养盐被认为是湖泊浮游藻类生长的主要限制因素,但在河流中影响不明显;而水体冲刷和相应带来的光强改变对于河流中的藻类生长有重要影响;河流中浮游藻类的被捕食压力弱于湖泊。目前多数生态模型都是基于湖泊中藻类生长进行开发,所以将这类生态模型应用于河流时需根据上述特征进行调整。综观目前的研究成果,水动力及水体中光强分布对于浮游藻类的生长影响是未来的研究重点,而上游有富营养化湖泊的河流可以作为一个特殊案例进行研究。