当前我国城市内涝问题归因分析与应对策略

针对频繁发生的暴雨内涝灾害给城市建设和管理带来的严峻挑战,以解决我国当前城市暴雨内涝问题为目标,从我国城市暴雨内涝灾害的发生现状入手,分析了城市暴雨内涝灾害的发生特点和主要诱因。以不同国家和地区城市暴雨内涝的成功案例为启示,结合我国城市暴雨内涝防治的新形势,总结并预测城市雨洪管理技术的发展趋势,提出了我国城市暴雨内涝问题应对的系统构想。该构想针对我国城市当前内涝问题给出以下3点建议:(1)采用先进的城市暴雨内涝治理技术,学习发达国家的经验;(2)充分利用雨洪模型,建立起一整套有效的城市暴雨洪水过程模拟模型;(3)构建一套适合我国城市的雨洪管理体系。通过以上3点实施,可推动我国城市化建设的深入开展,并对城市防汛减灾安全保障能力的提高及城市雨洪应对与应急管理水平的提升具有一定的参考价值。     

城市暴雨模型发展现状与趋势

20世纪70年代以来,世界上已涌现出百多种城市暴雨模型用于排水系统的规划、设计和运行管理,以有效建设排水系统、减少内涝灾害,实现暴雨雨水的管理。文中系统地讲述了城市暴雨模型的相关概念及理论方法,例举了三个有代表性的城市暴雨模型的主要特征,并介绍了国内情况及发展趋势。     

遗传算法估计皮尔逊-Ⅲ型分布统计参数

目的为了推求出精度更高的城市暴雨强度参数．方法依据遗传算法全局寻优的原理与特点，提出采用遗传算法对皮尔逊-Ⅲ（P-Ⅲ）型分布的统计参数进行估计的方法．并在编制某城市暴雨强度公式的过程中，利用该城市52年的雨量资料进行了实际验证和与其他方法对比分析．结果计算结果表明，总的绝对误差仅为0．02，远远小于其他推求方法，也远远小于国家标准规定；在相同拟合准则的条件下，由该方法得到的P-Ⅲ型分布曲线与实测暴雨强度资料拟合的精度最高．结论遗传算法用于P-Ⅲ型分布统计参数的估计具有原理直观、方法简便、精度高、通用性强和便于计算机实现等特点，可以作为编制暴雨强度公式的P-Ⅲ型分布理论频率曲线拟合的新方法．     

极大似然法求暴雨强度P－Ⅲ分布统计参数的可行性研究

本文根据极大似然法推求统计参数的理论，提出在推求城市暴雨强度公式时可以采用极大似然法计算皮尔逊Ⅲ型分布统计参数的方法，经推求浙江省暴雨强度公式的实践检验，证明该方法是可行的．     

极大似然法求暴雨强度P—Ⅲ分布统计参数的可行性研究

本文根据极大似然法推统计参数的理论，提出在推城市暴雨强度公式时可以采用极大似然法计算皮尔逊Ⅲ型分布统计参数的方法，经推浙江省暴雨强度公式的实践检验，证明该方法是可行的。     

长历时暴雨强度公式的推求方法

近年来,随着极端暴雨事件的出现,导致城市内涝灾害频繁发生,原有降雨历时仅为2h的市政排水设计暴雨强度公式已无法满足城市暴雨设计的需求,因此就要延长暴雨采样历时,推求出长历时（24h）暴雨强度公式。针对以上问题,根据北京市提供的52a（1961-2012）原始降雨资料并进行数字化处理,结合水利的长历时特点,采用兼顾市政排水,水利排涝,内涝防治的采样方法,应用P-Ⅲ分布曲线进行频率分析后采用6种经典方法推求暴雨强度公式的参数值,优选出误差最小且满足规范要求的暴雨强度公式参数值,进而推求长历时暴雨强度公式,在此基础上与短历时暴雨强度公式比较,分析两者的差异,为城市雨水排除规划设计提供科学依据和参考。     

SWMM模型在沧州市内涝积水模拟中的应用

随着城市化水平的提高,排水设施建设滞后,城区增雨系数变大,很多城市发生了不同程度的城市内涝,迫切需要开展城市除涝研究。以地下水漏斗、地面沉降相对严重的沧州市为例,通过建立暴雨内涝模型、设计暴雨研究对城市内涝进行了模拟,并提供了提高模型精度的建议。     

城镇排水存在的问题及对策

指出了城镇排水中存在的主要问题，城镇环境的变化导致排水能力降低以及排水设计中暴雨强度公式和水力设计问题，提出了应采取的对策；修建城市雨水利用工程、修订暴雨强度公式，对现有雨水管道实施改造和扩建，采用基于可靠性的雨水管道水力设计方法等。     

暴雨洪水:城市不可抗自然力的困扰——现代城市洪灾事件与灾害管理

世界许多城市每年饱受暴雨洪水的侵扰,蒙受巨大损失。"防洪要从控制洪水向洪水管理转变",城市的防汛抗洪要工程性措施和非工程性措施两相结合,要将修筑堤防、准备抢险物质与监测预报、保险法制制度建设相结合,使高标准的城市防涝工程体系与灾害预测预警系统、社会保障体系相结合,完善城市应对暴雨洪水的管理机制。     

城市暴雨内涝对交通的影响及路线优化对策

城市内涝的频频发生严重影响城市交通秩序和出行者的安全.城市暴雨洪涝对交通的影响以及路线的优化选择应得到更多的关注和研究.本文介绍了一种基于城市暴雨内涝管理模型SWMM水动力模拟,结合Dijkstra最短路径算法,对暴雨情境下的城市内涝积水点进行模拟和识别,评估极端降雨对交通网络的影响以及受涝区域最佳交通路径的选择.结果表明,该法可将SWMM模拟的动态内涝信息及时反馈到城市交通网络模型中,评价雨洪情境下管网节点或管段的积水阻断状态,有效求解暴雨情境下的规避路径.此法充分结合内涝模拟系统与交通路线分析,具有空间能力分析强、规划效率高的特点,为研究极端暴雨天气对城市交通的影响以及应急管理和疏通提供支持,具有重要的现实意义.     

城镇化对武汉市极端降水过程的影响研究——以“7.23”暴雨为例

利用天气研究与预报模式3.6版(weather research and forecasting model 3.6, WRF3.6)耦合单层城市冠层模式对武汉市2015年7月23日极端降水事件(简称“7.23”暴雨)进行了模拟研究,分析了武汉城镇下垫面扩张对暴雨过程的影响并探究其潜在机理。对比2001年和2015年武汉地区不同程度城镇化下垫面条件的模拟结果,发现城镇化改变并加剧了武汉市暴雨进程,导致暴雨范围和暴雨中心降雨量增大,暴雨持续时间缩短。在城镇面积增长了约81%的条件下,武汉市“7.23”极端暴雨24 h累积降水大于50 mm的区域增加了503.2 km²,特大暴雨事件面积在高城镇化条件下增长了81.8 km²,暴雨时长缩短了约1 h。城镇化水平显著提高后,反映低层大气稳定状况的K指数偏大,整个武汉地区更易发生极端暴雨事件;影响暴雨的最大不稳定能量范围扩大,消耗更加迅速,低层大气温度的升高也为对流运动提供了充足的热力条件,导致城市上方对流运动更加剧烈,缩短了暴雨持续时间的同时加剧了整场暴雨事件的强度。     

台州市城市暴雨的防范对策

城市暴雨是发生最为频繁的灾害之一。随着台州市经济的持续高速发展,社会财富不断积累,同等程度的灾害造成的损失越来越大。目前台州原有的防灾减灾体系越来越难以满足社会经济发展的需求,因此应不断完善城市防洪预案的编制,加大城市防洪减灾的投入,加强暴雨预警体系建设,尽可能提高城市基础设施防御标准,并在此基础上实现暴雨洪水资源的有效利用。     

沧州市“8.31”暴雨过程分析及对城市防洪的建议

文中分析了2015年沧州市"8.31"暴雨的成因、时空分布、暴雨积水的影响,通过对当前沧州市城区排水现状的分析,认为地势低洼、市区排水设施老化及建设不合理是造成城区暴雨积水的主要原因,针对沧州市的实际情况提出了城市暴雨积水治理及减灾的相应对策。     

郑州市“海棠”暴雨及其“4水”转化分析

2005年7月的"海棠"暴雨对郑州市部分地区造成了极大危害.为改进城市的防洪系统、输水系统,对"海棠"暴雨的形成、特点及其"4水"转化进行了分析,发现城市的土地大面积硬化和地下输水管道的老化堵塞为影响其转化的主要因素,此分析结果对城市建设等方面的改造具有实用价值.     

快速干道综合排水系统水力计算模型

通过对城市降雨径流规律及碎石中水流运动的研究，建立了在快速干道特定条件下的降雨—径流计算模型，包括暴雨计算、路面产汇流、盲沟汇流和管道汇流四大部分。在暴雨计算中采用模式雨型法；路面产流用平均后损法，汇流采用扩散波法；盲沟汇流应用碎石中的水流运动方程，并用preissman格式差分求解；管道汇流用完全圣维南方程法。     

M—L法求城市暴雨强度公式P—Ⅲ分布统计参数的计算方法

介绍用极大似然法求城市暴雨强度公式皮尔逊Ⅲ型（Ｐ－Ⅲ）分布统计参数的计算方法，为频率分析计算提供一种有效的工具。     

基于线性矩系数图的日降雨量年最大值系列频率分布选型

为提高对暴雨数据的预测精度,探讨城市暴雨频率分布选型,考察线性矩系数图作为城市暴雨分布直观判断工具的可行。以南京市58年日降雨量年最大值系列为例,采用线性矩系数图方法,并配合L-kurtosis的偏差以及K-S检验法,分析5种常的3参数分布函数(即GEV、GLO、LN3、GPA和PE3)的拟合情况,得到计算结果,并绘制线性矩系数图。根据线性矩系数图观判断,皮尔逊III型分布(PE3)拟合最佳,3参数对数正态分布(LN3)次之,该结果与L-kurtosis的偏差和K-S检验法保持很的一致性。结果表明,线性矩系数图作为一种判断工具,应用在国内城市暴雨频率分布选型上有其可行性。     

曲面搜索法推求暴雨强度公式参数

目的为解决暴雨强度公式参数在传统推求方法中所存在的非线性函数拟合的问题．方法应用黄金分割法将参数b和n的值固定，即将非线性函数进行线性化，并在由这两个参数所确定的曲面上，通过计算机的特性来搜索参数A1和C的最优值．结果通过对线性函数的拟合，可以依次得到4个参数的值，近而推得暴雨强度公式．结论经过对多个城市的暴雨强度公式推求与比较，曲面搜索法能够快速、精确地得出计算结果．有效地解决了传统推求方法存在的诸多弊端，计算误差远远小于国家规范要求．     

城市雨水口流域等流时线法降雨径流模拟模型

根据等流时线法理论和计算机模拟技术，建立了城市雨水管网系统雨水口流域降雨径流模拟模型．该模型可根据实测降雨水资料或城市暴雨公式和相应的扣损方法，模拟计算城市雨水管网系统各雨水口入流流量过程线．经与北京百万庄实测降雨径流资料比较，该模型可以真实地模拟地表径流过程，结果与实测数据十分接近．     

基于SWMM模型的暴雨模拟与LID效果评价——以萍乡市示范区为例

随着城市的不断扩张,原有的生态环境被改变,城市中被用来蓄排水的天然"海绵体"遭到破坏。为了定量地评估LID措施对径流的控制效果,以萍乡市建设局试验区为例,通过研究芝加哥雨型和萍乡市的暴雨强度公式构建出不同重现期下萍乡市的降雨过程线。通过暴雨洪水管理模型(SWMM模型),模拟在不同暴雨重现期下试验区内增添LID措施前后对地表径流总量和水质的变化,分析其模拟效果。可知暴雨强度越大,LID组合措施对洪峰削减率越高,污染物的负荷总量也越大,且在LID措施下污染物的总负荷量相对于无LID措施的情景下明显较小。LID的设置对地表径流的水文和水质控制效果较为显著。既LID组合措施可以显著地提升区域的抗洪能力和去污能力,为萍乡海绵城市的建设效果提供依据和参考。