浅谈滨江平原区城市治涝体系构建

针对滨江平原区城市特点,深入分析城市内涝发生的原因,并针对不同雨情,科学地提出城市在雨水源头、管道排水系统、城市水系排涝系统、超标准情况下内涝防治措施,制定出了"源头控制—排水管网—城市水系—应急对策"为一体的城市内涝防治体系。     

排水体系建设对城市洪涝灾害的影响

地下管网、水系等是城市重要的排水体系,直接决定着城市的洪涝安全。以武汉市光谷中心城为研究区域,采用一、二维耦合的水动力数学模型,进行了不同排水体系组合条件下的多方案城市雨洪模拟,量化分析了地下管网、规划水系建设对城市洪涝灾害的消减效果。结果表明:光谷中心城现状未形成成熟排水体系时,其内涝范围、淹没面积及受灾损失均最大,规划排水体系建设后,区域洪涝淹没面积和受灾损失消减率分别达56.58%,63.74%。由于作用范围及作用方式不同,单独建设水系对区域排涝的作用低于单独建设地下管网的作用。对不同土地利用类型比较,住宅用地减灾效果对城市排水体系的建设最为敏感。当下游湖泊水位较高时,湖泊对水系存在顶托作用,其对区域洪涝灾害影响的程度与河道纵向比降、河堤高程,以及地下管网和河道的连接状况有关。     

城市历史水系修复规划思路与策略研究——以长春市为例

随着近年来城市水系治理和旧城更新、历史文化复兴的开展,城市历史水系的修复越来越受到各界的关注,如何使历史水系修复与规划设计体系相结合已然成为重要议题。借助于文献综述、历史地图分析、案例的实际应用等方法展开研究,并提出了城市历史水系修复的规划目标、指标和实施途径,以及水系修复项目的工作流程。在此基础上,以长春市老城区为例,对"一纵五横"历史水系的演变过程和现状进行了调研与评估,通过基于水系留存率、内涝黑臭、遗产保留状况等方面情况来确定水系的修复工程时序,提出了治理内涝黑臭、强化水系格局、盘活滨水空间及加强公众参与的修复策略。论文研究成果可为中国其他地区及历史文化名城的水系修复提供一定的参考。     

海绵城市建设思路探讨——以广州市天河智慧城核心区为例

近年来,城市内涝问题发生频率不断增加,雨水排放及利用问题成为社会关注的焦点。以广州市天河智慧城核心区为例,分析了区域内防洪排涝设施的现状及存在的问题,探讨了该城区建设海绵城市的思路、总体规划,提出了水系整治、城市设施低影响开发及雨水综合利用的相关措施。     

宿迁市城市内涝成因及防治对策研究

通过分析宿迁市近年来城市内涝灾害情况,总结宿迁城市内涝灾害成因,针对城市防涝体系中存在的问题,探讨城市内涝治理思路,从防洪体系建设层面、管理规划层面等,提出提高城市防洪排涝管理水平的对策措施。     

安阳市海绵型城市建设规划浅析

近年,随着区域性极端天气频发,城市内涝问题十分突出,安全威胁与日俱增。同时,水污染与水资源短缺已成为制约河南省安阳市经济社会可持续发展的主要因素,海绵型城市建设将指引未来城建方向,在城市建设中寻找一条既可解决内涝,又可有效治理城市水体污染、缓解城市水资源短缺的两全之法。通过规划打造具有"拦、分、蓄、滞、排"防洪治涝理念的海绵型城市,构建城市防洪排涝保障体系;通过规划水生态建设、水文化景观、水环境治理、水资源利用、产业布局等要素的海绵型城市,打造"城在水中、水在城中、人在绿中",人、水、城相依相伴、和谐共生的独特城市风貌和宜居环境。     

从水生态视角看城市内涝的治理

台风暴雨导致的城市内涝愈来愈严重地影响宁波市经济社会的正常发展。一般采取提高防洪排涝标准、完善工程体系的办法加以解决。但忽视了人类活动是破坏生态环境导致水土生态涵养功能减弱、雨洪调蓄能力降低,使洪水迅速入城而无法及时外排造成城市内涝加剧的根源。从水生态角度论述了城市内涝加剧的生态原因和治理的生态措施,对下一阶段宁波市的"治水强基"及水生态文明城市建设试点工作提供借鉴。     

基于古桂林水系思想对现代海绵城市建设的启示

水系规划设计是海绵城市建设的重要组成部分。古桂林水系思想重点在于在峰值负荷时给水以更多空间,实现峰值蓄水和季节性蓄水。本文针对当前多数城市化建设面临的城市内涝问题,通过分析现代桂林内涝积水原因、古代桂林水系格局及其排涝优势和古桂林水系思想在现代桂林水系中的典型应用,给出了基于古桂林水系的现代海绵城市建设思路。     

生态基础设施建设之“城市水系”科学建设问题探讨

建设生态基础设施过程中,水系是关键的考虑因素。只有以水系为基点、流域为背景,构建城市生态基础设施,才能实现山、水、城共生共融。文章对地表水系亦是造成城市内涝的诱因和城市防洪体系尚未完全封闭等情况作了简要分析,结合辽宁省阜新市面临新一轮转型升级振兴战略的实施,从科学决策建设发展、转变发展理念、责任担当筑牢城市"良心"等方面论证如何加强基础设施建设、提升城市发展优势。     

基于SWMM模型的平原区城市排涝水文计算

以SWMM模型为模拟平台,基于研究区自然地理及水系条件,在现状条件下进行水系排涝能力模拟,模拟研究区在5年一遇、10年一遇设计暴雨下,河道漫溢及城市内涝情况,给出河道水位、积水深度及积水节点等信息,并根据现状调查分析城市内涝形成的原因。针对内涝产生的原因,分别模拟了降低城市不透水率以及采取清淤等措施下,研究区内涝缓解情况,以期对后续城市排水规划、城市防灾减灾措施制定提供科学依据,并为其它城市防涝系统能力评估提供参考。     

基于系统动力学的城市内涝灾害应急管理模型

采用系统动力学(SD)方法建立城市内涝灾害应急管理SD模型。在确定模型变量权重的基础上,通过构建模型方程式并绘制内涝灾害因果回路图和存量流量图实现对事件动态模拟仿真和敏感性分析。将构建的SD模型用于西安市一场典型内涝灾害事件的仿真分析,结果表明：随着时间增长,通过模拟仿真增加对技术因素、社会因素、管理因素和自然因素的管控,城市内涝灾害应急管理效果趋于变好;SD模型中不同变量对城市内涝灾害应急管理影响存在差异,需要不断完善应急预案,加强城市排水管网建设,提高应急决策时效性。     

广州城市内涝原因分析与对策研究

广州城市内涝暴发的主要原因在于城市化的水文效应、现有排水设施建设滞后及排水系统维护和管理力度不足。其中城市化进程的推进引发的水文效应是造成广州城市内涝频发的关键性因素,现有排水设施的标准偏低、建设滞后、维护和管养力度不足则进一步加速了内涝的发生。因此解决广州城市内涝的对策研究应充分考虑城市化水文效应的影响,改变现有的治水观念,树立绿色排水理念;改变重建轻管的思维模式;明确广州城市内涝防治的责任主体,完善排水管理模式。     

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。     

城市市政排水与区域排涝水动力耦合模型研究

针对有些城市(特别是沿海地区城市)遇大到暴雨容易出现内涝的问题,经分析,主要是没有将城市排涝与城市的自然地理位置及其周边江河洪水的特性结合考虑,城市排水设计方法上的滞后性是城市内涝的原因之一。为解决这一问题,应用圣维南方程组,对明渠、雨水管道及田面汇流等多个排水系统的关键组成部分进行表达,通过彼此之间的联接关系,建立了城市市政排水与区域排涝的水动力耦合模型。实例应用表明,该模型能客观反映承泄区河道水位顶托及长历时暴雨对城市排水的影响,可广泛应用于城市排水的规划设计工作中。     

基于MIKE URBAN的西安市中心城区雨洪过程模拟

城市排水管网的分布与建设是城市基础设施建设的重要组成部分,城市的排水能力关系到城市服务功能的正常运转。通过城市雨洪过程的分析,可以评价城市洪涝灾害。以西安市中心城区为研究对象,利用MIKE URBAN构建排水管网模型,根据模拟结果对研究区管网排水能力进行评估,分析易涝成因。结果表明:MIKE URBAN能够较好地模拟城市管网水位、流量变化及易涝点的分布情况。根据西安市暴雨强度公式,设计不同重现期(1、2、3、5a)的降雨过程,在1a降雨过程下,研究区90%以上管道处于满流状态,60%以上的检查井发生溢流,满流管段数和溢流井个数会随着降雨频率的增加而增加,但增幅相对减少;管道设计标准普遍偏低、下垫面不透水率增大、地形等因素是导致地面积水的主要原因。研究成果可为城市内涝防治及海绵城市建设提供理论基础和技术支撑。     

南方平原河网区城市内涝的全过程监测与特征分析

南方平原河网区中普遍存在由堤防、闸坝以及泵站形成的高度城镇化圩区,圩区内受降雨过程和泵站启闭影响的城市内涝特征和模拟方法仍有待探索。本文以常州市城市产汇流与内涝实验基地为对象进行了降雨、管道及河道水位流量等全过程长期监测,并通过布设水位计和视频监控设备进行城市内涝积水深度和范围自动监测。监测数据表明圩区内管网和河道流动性很差,管网长期处于淹没状态,监测期间管道水深有75%时间大于0.76 m;在检查井未发生溢流冒水现象时,仍然会发生内涝积水且主要集中在雨篦子周围道路低洼处,其深度和范围主要受到降雨过程、地形、雨篦子收水能力和泵站启闭的影响;开启泵站在增大管网排水能力的同时也在一定程度上削减了内涝积水范围。因此,根据降雨预报与内涝积水实时监测信息及时调控圩区水位可以有效缓解内涝积水情况,在模拟城市内涝时也不应忽略雨篦子收水能力和泵站启闭对内涝过程的影响;本研究可为构建城市内涝全过程在线监测平台提供参考,也能为城市内涝过程的概化模拟方法提供依据。     

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。     

河道边界水位对管道排水能力的影响分析

为保证城市排水安全,缓解城市内涝,针对河道排涝水位对管道排水的动态影响问题,选用宿迁市马陵河排水片区为研究区,基于SWMM模型,模拟2、3和5 a重现期暴雨条件下出水口管道分别为自由出流、半淹没出流和完全淹没出流3种情形的管道相对排水能力变化,并在此基础上探求马陵河各分段控制水位。结果表明:管道水流主要受河道高水位作用,即管道完全淹没出流时,排水能力随水位的升高而不断减小,减小程度与末管道高差和水位动态顶托管道水流有关。此结论可为城市排水管网改造及河道调控水位除涝提供科学参考。     

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。