土地利用景观格局对城市内涝灾害风险的影响研究

土地利用景观格局(类型以及空间配置)变化是诱发城市内涝灾害的重要原因,探究其对城市内涝灾害风险的影响具有重要意义。以杭州市临安建成区为例,提取含有内涝点的子汇水区作为研究样本,采用指标体系方法评估城市内涝灾害风险,并计算区域内最大斑块面积比例等5个典型景观格局指数,同时结合不透水率、植被覆盖度及地形地势等影响因子,运用统计分析方法,分析土地利用景观格局对城市内涝灾害风险的影响。结果显示：(1)在土地利用类型方面,对内涝灾害风险影响的重要性程度依次为：林地>住宅用地>工矿用地;(2)在景观格局特征方面,建设用地斑块的聚集度越高、破碎度越低,内涝灾害风险就越高,绿地斑块对内涝风险的影响则相反;(3)地形地势以及人为因素等其他影响因子对城市内涝灾害风险也会产生显著影响,其中不透水率越高、地表粗糙度越低,内涝灾害风险就越大。研究结果表明通过优化城市景观格局以及合理配置土地资源可以有效降低城市内涝灾害风险。     

适应我国不同自然条件类型城市的内涝治理模式研究

【目的】为加强各地内涝治理措施对区域气候特点、地形水系等自然条件的针对性,【方法】将我国城市根据自然条件差异分为北方少雨城市、平原河网城市、山地丘陵城市、滨海临江(河)城市4种类型,并筛选银川、苏州、宜昌、深圳4个城市分别作为案例,结合近年来内涝发生情况、风险评估及治理情况,梳理和剖析案例城市内涝主要原因、采取的治理措施和成效、面临的主要问题等;对照“源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急”的城市排水防涝工程体系,进一步细化延伸,研究提出不同类型城市的内涝治理模式。【结果】由于内涝成因差异,不同类型城市在管网建设、蓝绿空间保护、洪涝统筹、应急调度等方面工作的侧重点应各有差异。北方少雨城市应以补齐管网系统短板和保护修复蓝绿空间为主;平原河网城市应以保护水网格局、优化水系调度、增加强排能力为主;山地丘陵城市重点则是做好应对山洪的工作,强化排涝通道建设;滨海临江(河)城市需统筹洪涝潮关系,探索弹性空间建设,提高防汛应急和灾害响应处置能力。【结论】为应对气候变化条件下愈加频发的极端降雨,各地应结合自身自然条件,补齐内涝治理工作短板,持续提高城市的空间韧性。研究结果对于各地优化内涝治理工作思路具...     

北京市典型积水点金安桥内涝原因及治理措施效果分析

【目的】为了明晰内涝致灾机理，精准识别影响内涝的关键因素，诊断积水内涝原因并提出治理措施及优化比选方案，【方法】选取北京市典型积水点金安桥为研究对象，基于InfoWorks ICM构建精细化洪涝模型开展内涝模拟分析。【结果】结果显示：在1 a、3 a、5 a、10 a四种设计暴雨情景下，模拟得到金安桥最大积水深度分别为0.903 m、1.317 m、1.528 m、1.660 m,在10 a一遇设计暴雨情景下桥区积水将漫溢至金安桥站地铁口，出现地铁倒灌风险。【结论】基于模型模拟诊断分析得出，金安桥片区内涝原因主要为管网排水能力不足，局部地形地势低以及规划建设因素导致。模拟分析了管网提标、地形抬填、规划建设调蓄泵站及排水渠等四种内涝治理措施，治理效果依次为：地形抬填>规划建设排水渠>管网提标>规划建设调蓄泵站，设置了4种联用组合方案模拟内涝改善效果，其中方案四(管网提标+设置调蓄泵站+设置排水渠)效果最佳，区域排水能力达10 a一遇。研究结果可为精细化、系统化治理城市内涝问题提供技术支撑。     

基于水力模型的城市内涝治理问题诊断研究

开展详细的致涝原因调查分析并判别不同致涝因素的贡献程度，是科学制定内涝治理方案、系统解决城市内涝问题的前提。本文以致涝因素复杂的北方某城市为典型案例，采用排水系统水力模型作为诊断工具，在对“区域流域-城市-设施”系统进行综合分析的基础上，探索通过设计、构建模拟情景，比较情景内部和情景之间的结果差异，基于不同的情景差解析出不同的影响因素，识别评估影响差别，从而衡量相应因素之间的重要性，诊断导致内涝的关键成因，为在整个城市层面上科学制定“因城施策”的系统化实施方案提供依据。通过案例对比模拟发现：(1)排水管网系统存在薄弱环节，可在空间上对其进行指认；(2)盲目扩大排水泵站规模对缓解城市内涝作用很小，首先应认真排查管网系统内部排水能力瓶颈；(3)河道顶托、排口倒灌是加重城市内涝的重要原因，对此应健全多部门联排联调机制，保障城市排涝能力。     

可持续化发展导向下的海湾型城市内涝治理框架

海湾型城市是我国重要的经济建设中心。当前受气候变化和海洋性气候的影响，台风暴雨、极端降雨事件发生频发，导致海湾型城市内涝灾害加剧。为保障城市的安全，亟需提升城市应对内涝灾害的能力。基于可持续化发展的思维导向，构建海湾型城市内涝治理框架。通过多元的技术对区域-市域-地区进行多尺度的内涝灾害识别，根据其风险结果提出了适用于多层级的内涝风险规划，并制定多时序的内涝治理应急响应方案，以期为洪涝灾害的治理提供创新的解决思路。     

基于数值模拟的新建片区海绵设计特点分析

以国内南方新建设片区为例,结合地块的海绵设计要求,构建由土壤渗透能力、地下水位、城市下垫面和地形因子4个指标的综合评价体系,从日降雨和多年降雨这两个尺度进行径流控制率评估,对海绵城市设计的特点进行了分析,针对不同土地利用类型、不同降雨边界,分析了LID设施对径流(径流量与径流污染)的影响。     

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。     

肇庆市内涝成因分析及应对方略

快速城镇化、剧烈的人类活动及全球气候异常导致的频发灾害性降水是城市内涝的主要原因。肇庆市内涝成因,是上述致涝因子与局地气象水文共同作用的结果。该文汲取古今中外城市治涝经验,提出人水共存的治涝理念,结合本区域实际情况,从工程措施和非工程措施两方面提出应对策略。     

城市内涝灾害对应急救援服务可达性的影响评估

【目的】城市化进程加快和气候变化导致内涝积水频发,造成道路封闭和交通堵塞,给城市应急救援响应的时效性带来严重影响。为了准确评估暴雨内涝下的城市应急救援响应能力,【方法】以荔湾区为例,通过构建内涝水动力模型,模拟不同设计降雨情景下的内涝积水,识别道路积水风险,明确阻断道路,并结合两步移动搜寻法(2SFCA)对不同脆弱性的兴趣点(POI)的应急救援服务可达性进行评估。【结果】结果显示：随着降雨重现期从1 a一遇增大到100 a一遇,内涝积水面积增大,平均积水深度从0.08 m增大到0.20 m。受积水影响道路数量持续增加,阻断道路长度从11 km上升至49 km,增长了超过300%。随着阻断道路的增多,应急救援可达的POI数量呈现下降趋势,并且在不同时间阈值内平均下降40%以上,可达性呈明显下降趋势。【结论】内涝模型耦合城市路网得到的道路积水可以揭示阻断道路的总体格局,可达性模型可以快速估算出应急救援的时效性。结果可为应急救援响应能力的评估提供参考。     

区域水资源承载力时空分异及驱动因子分析：以安徽省为例

【目的】研究区域水资源承载力是发现和解决区域水资源问题的重要途径。【方法】基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”的DPSIR模型，构建安徽省水资源承载力评价指标体系，利用熵权法与变异系数法组合赋权，使用TOPSIS、标准差椭圆、空间自相关法和地理探测器，测算并分析2011—2020年安徽省水资源承载力时空分异特征，探究造成水资源承载力时空异质性的驱动因子。【结果】(1)研究期内，安徽省水资源承载力水平由0.279增加到0.703,等级Ⅳ区域由0个增加到11个，等级Ⅰ区域由8个减少到0个。(2)安徽省水资源承载力空间上呈现“南-中-北”阶梯式递减分布格局，其北部地区水资源承载力增速相对较强，且各地级市水资源承载力的空间聚集性不断弱化。(3)各驱动因子在不同时期对水资源承载力的时空分布影响程度有显著差异，主导驱动因子趋于多元化，但自然禀赋始终是核心因子。任意因子交互作用后，均表现为双因子增强(68.57%)或非线性增强(31.43%)。【结论】整体来看，安徽省水资源承载力水平逐渐提高，为进一步提高水资源承载力，各城市需因地制宜制定发展规划，重点关注影响水资源承载力的主导因子。     

内涝积水对城市交通路网邻域拓扑势的影响

为定量分析内涝积水对城市路网交通运行的影响，开展内涝积水下城市交通路网邻域拓扑势研究。首先，利用对偶拓扑方法将路段映射为点、交叉路口映射为边，构建城市路网的对偶拓扑图；其次，根据势函数原理，厘定节点间最短拓扑距离、地势高差传递权值、路网对偶节点吞吐量、势场影响因子等参数，构建内涝积水对城市交通影响的路网邻域拓扑势模型，并采用黄金分割优化算法对模型进行求解；最后，以宜昌市西陵区易涝地段为例，分析不同积水深度下城市路网拓扑势的演化趋势。结果表明：积水深度达到15 cm以上时，各路段拓扑势下降大于20%;随着高峰和平峰时积水深度的增大，节点拓扑势从平缓波动到急剧下降；从节点间的拓扑势值排序可以看出，积水路段西陵一路与一级领域的路段之间的拓扑势最大，而和其他路段之间的拓扑势随着距离的增加而减小。研究揭示了内涝积水对城市交通路网邻域拓扑势的影响规律，可为城市内涝治理及交通管制提供理论依据。     

基于双重四维分析的城市内涝点治理设计

文章针对城市化过程中遭遇极端气候条件下频发的局部内涝现象,结合深圳市龙岗河流域南联第六工业区惠盐高速桥洞内涝点的治理设计实践,提出以流域排水单元为研究对象,按内涝点所属的空间分布和排水层级,分别从“上、下、内、外”和“大、中、小、微”等角度,通过双重四维度的系统分析找准内涝成因,在衔接防洪治涝规划基础上因地制宜提出治理解决方案。相关技术思路对城市局部内涝点的设计工作有较强的借鉴意义。     

西咸新区海绵城市建设对中型降雨致涝影响

全国海绵城市试点建设已稳步开展,但试点区内海绵设施对内涝的实际缓解效果尚缺资料验证。通过对西咸新区海绵城市建设试点区域内涝积水进行监测,对比试点区域内LID改造前后的两场相似中型降雨致涝资料,定量分析了该地区内涝点数量、积水范围和水深变化情况及其成因。发现西咸新区海绵城市LID改造完成区海绵效果较为明显,LID措施可缓解中型降雨造成的城市内涝积水问题。     

成都市中心城区暴雨内涝模拟及内涝特征分析

针对成都市内涝灾害频发的问题,本文利用IFMS/Urban构建了成都市中心城区一二维耦合内涝模型。模拟了不同重现期(2 a、5 a、10 a)及不同降雨历时(1 h、3 h、6 h)下中心城区内涝积水情况,结果表明:(1)三环以内区域管网现状排水能力为2年重现期,三环至绕城高速区域为1~1.5年重现期;(2)依据积水深度将内涝灾害划分为无(h<0.15 m)、低(0.15 m ≤ h ≤ 0.2 m)、中(0.2 m<h ≤ 0.4 m)、高(h>0.4 m)4个风险等级,分析表明成都市中心城区内涝以中等风险为主;(3)成都市地形及降雨的空间分布导致中心城区南部区域的内涝更为严重。     

山地城市暴雨洪水中人车失稳风险数值模拟研究

【目的】为定量分析山地城市暴雨内涝中行人和车辆的失稳风险特征,【方法】以重庆市悦来新城某排水片区为研究区域,构建一二维水文水动力耦合模型,对研究区不同降雨情景下的承灾体暴露性进行了模拟分析,按照最不利原则,从失稳风险范围和失稳持续时间等维度计算分析了典型人车(轿车、SUV、成人、儿童)的失稳风险。【结果】结果显示：降雨重现期越大,承灾体暴露性越高,失稳开始时间越早,持续时间越长,轿车的失稳风险最高,SUV次之,成人最小;四类承灾体在不同重现期下的轻微风险区域占比均最大,且其分布与积水深度较浅(如低于0.15 m)或流速值低于0.4 m/s的区域分布较为相似。【结论】结果表明：失稳风险等级越高的区域,其面临的洪水特征可能越复杂,尤其对于地形起伏多变的山地城市,应根据承灾体的特征进行风险图绘制,并结合降雨预报进行风险预警,提升灾害应急管理的精细化水平。     

超大城市系统化内涝防治规划探索与实践

超大城市人、财、物高度集聚,本底复杂,其内涝灾害的复杂性和危害性更为凸显。随着相关政策、文件、标准的出台,国家对超大城市的内涝防治提出了更高的要求。为破解超大城市内涝防治难题,全面提升城市内涝防治水平,基于系统化思维,以深圳市为例,从致涝因子分析-内涝风险评估-防治体系谋划-管控机制制定等方面开展了超大城市内涝防治系统的规划探索与实践。     

河南省土地利用结构时空偏移及生态系统服务价值时空分异特征研究

【目的】为了分析河南省土地利用数据，对其结构时空偏移及生态系统服务价值时空分异特征进行研究，探索土地利用结构变化对其生态系统服务价值的影响，【方法】基于1990—2020年河南省土地利用/覆被变化数据，运用信息熵和偏移份额模型分析其土地利用结构时空变化及其生态系统服务价值变化。【结果】研究显示：(1)研究期内河南省整体土地利用结构信息熵、均衡度呈“缓慢下降-缓慢上升”趋势，优势度则相反，结构经历了“有序—无序—相对平稳”的演化过程。(2)研究期内建设用地、林地及水域用地为增长性结构，耕地、草地及未利用地为衰退性结构，其中建设用地补给偏移效应显著，耕地挤出偏移效应显著。各地区不同土地利用类型竞争力存在明显空间差异。(3)研究期内河南省生态系统服务价值下降了56.19亿元；土地利用结构上，生态系统服务价值以林地和水域用地为主，占总比重75.65%;单项生态系统服务价值以水文调节和气候调节为主，占总比重58%,空间分布上，生态系统服务价值整体呈“西高东低，南高北低”的分布特征。【结论】结果表明：建设用地、林地及水域用地是河南省生态系统价值变化的主要因子，前者为负相关，且生态系统服务价值增长率...     

变化环境下2000—2015年贵阳市水资源脆弱性评价

为了客观评价贵阳市水资源脆弱性,结合相关利益机构及专家的建议,从暴露性、敏感性和适应能力3个方面入手,构建水资源脆弱性评价指标体系,在GIS技术支持下,利用层次分析法(AHP)对2000—2015年贵阳市水资源脆弱性进行评价。结果表明:贵阳市水资源脆弱性空间差异比较显著,水资源脆弱性增强和变弱并存,整体表现出由“中南部高且周边低”到“北弱南强”之态势;云岩区、南明区、白云区、乌当区、观山湖区和花溪区6个区水资源脆弱性增强明显,其中增强最为显著的是观山湖区、花溪区和乌当区,清镇市、修文县、息烽县和开阳县4个县(市)则以脆弱性减弱为主。研究成果可为贵阳市社会经济持续健康发展以及水资源合理利用提供参考依据。     

福建省城市内涝治理研究

福建省城市内涝频繁发生。该文对福建城市内涝成因进行分析,结合城市规划和排涝系统建设的具体情况,选择合理的治涝标准,在充分挖掘城区内河泄洪、蓄洪潜力的基础上,提出内涝治理思路和采用“排、疏、滞、蓄、截、引、防”等综合治理措施,以提高城市防御内涝能力,研究的思路及所提的对策措施可供其它城市参考。     

福建省城市内涝治理研究

福建省城市内涝频繁发生。该文对福建城市内涝成因进行分析,结合城市规划和排涝系统建设的具体情况,选择合理的治涝标准,在充分挖掘城区内河泄洪、蓄洪潜力的基础上,提出内涝治理思路和采用"排、疏、滞、蓄、截、引、防"等综合治理措施,以提高城市防御内涝能力,研究的思路及所提的对策措施可供其它城市参考。