基于AHP-GRA的城市内涝风险评估及调蓄池选址

为探索调蓄池的选址方法,综合考虑影响城市内涝的积水风险和超载风险,提出采用层次分析-灰色关联分析(AHP-GRA)方法建立多目标风险评估模型,并对城市内涝风险进行综合分析,以加权灰色关联度小于0.6的节点作为分散调蓄的选址点.应用案例验证表明:以该评估模型选取的位置设置调蓄池与传统的末端调蓄方案相比,对消除城市内涝风险,提高城市防涝标准有显著效果,可得到合理的调蓄池选址方案.     

面向内涝防治的地下调蓄池容量设计

针对日趋严峻的城市内涝问题,为了在海绵城市系统建设过程中提高地下调蓄设施的有效性和合理性,总结归纳了一种面向内涝防治的调蓄池布设方法。根据萍乡市西门内涝区现状积水情况及成因,在考虑其他海绵设施调蓄能力的基础上,借助水文水动力学模型(MIKE FLOOD)筛选出需要布设地下调蓄池的易涝区。根据调蓄池容量推理公式法,以水力高差为变量制定初步调蓄方案,通过模型计算易涝区积水情况确定调蓄规模预估范围。根据预估结果和模型试算法比选以脱过系数为控制因子制定的调蓄方案,以最大积水深不超过40 cm和交通影响时间不超过30 min为判断指标最终确定各易涝区的最优调蓄容量。结果表明,通过推理公式和水文水动力学模型相结合的方法可以较为准确、快捷地确定调蓄池容量,结合调蓄规模、选址地点和布设范围计算的池深也在水力高差估算范围内,进一步证明了调蓄池设计容量的合理性和可行性。研究成果可为城市洪涝管理和调蓄设施布局提供决策参考。     

北京某区域截洪及调蓄设施设计探讨

以北京某临山区域的截洪及雨水调蓄设施设计为例,首先阐述了城市截洪及雨水调蓄设施的设计原则及设计思路,其次针对项目情况对可行方案进行分析比选,最后探讨了截洪沟及雨水调蓄池的设计计算方法,通过完整的城市截洪及雨水调蓄设施设计步骤分析,为城市截洪及调蓄设施设计建设提供思路及方法支撑,对指导山区或丘陵地区城市安全及内涝防治具有重要现实意义。     

天津城市自动化内涝监测预警系统设计与实现

在极端天气频发和城市化进程加快等变化环境背景下,城市内涝灾害严重困扰着城市经济发展。针对天津城市内涝灾害影响日益严重的问题,应用物联网和WebGIS技术,设计了天津城市自动化内涝监测预警系统。系统包括自动化积水监测子系统、积水监测及内涝风险预警服务子系统和内涝风险预警推送子系统3部分,实现了城市道路积水的实时监测、历史查询统计、综合资料分析、内涝风险预警和移动端基于位置的预警信息推送,对政府部门和社会公众分别提供有针对性的预警服务产品,从而提升各防汛有关部门的应急处置效率和公众的防灾避险能力,减少城市内涝造成的人员伤亡和财产损失。     

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MIKE21的道路工程水影响评价内涝分析

建立了基于MIKE21模型的道路工程地表二维水动力模型,分情景模拟了北京市某新建道路工程道路积水风险,揭示因规划落实时序引起的内涝风险变化及临时排水方案条件下内涝情况,模拟了下凹段道路内涝防治标准下高水区积水对低水区影响、道路雨水排除方案的合理性及内涝防治措施的有效性。结果表明:区域规划排除条件落实时序对建设项目内涝风险存在较大影响;采用科学合理的雨水排除措施可有效降低下凹路段内涝风险。研究成果可为区域城市洪涝灾害及道路工程等线性工程内涝风险评价提供科学依据。     

基于示踪方法的沿海城市内涝防灾方案研究

针对沿海城市日益突出的内涝灾害防治需求,开展基于示踪方法并考虑复杂河网系统水量交换的城市内涝防灾方案研究,以排水分区为分析单元,构建耦合示踪方法的城市内涝模型,显性化城市排水分区间复杂的水量关联性.以海口市龙昆沟排水系统为例,采用PCSWMM构建耦合示踪方法的城市内涝模型,结果表明:模型可定量识别内涝积水来源,得到不同...     

洪涝安全评估在城市开发建设中的重要性与技术要点

为全面提升城市内涝防治能力,广州市于2021年3月印发了《城市开发建设项目洪涝安全评估技术指引》,在全国率先开展洪涝安全评估工作。洪涝安全评估通过在城市规划阶段评估项目选址、提出防治措施、落实工程用地,从源头落实洪涝安全管控,是维持下垫面天然调蓄能力和产汇流格局的重要手段,同时也对规划内涝防治标准落地和提高城市洪涝防御韧性有着重要的意义。结合广州市洪涝安全评估工作的开展经验,从评估范围确定、分析方法选择、计算工况设置3个方面展开探讨,为其他城市开展洪涝安全评估工作提供借鉴。     

基于水力耦合模型的城市内涝积水特征与综合防治方案研究

以MIKE FLOOD为计算平台,构建了包括一维雨水管网模型(MIKE URBAN)、一维水系模型(MIKE 11)和二维地表漫流模型(MIKE 21)的东莞中心城区内涝计算耦合模型。以该模型为辅助手段,在研究东莞中心城区内涝积水特征的基础上,提出了包括雨水管涵提标改造、调蓄空间建设、排涝泵站建设、场地竖向标高调整的工程措施和以内涝风险区划为基础的内涝预警应急管理非工程措施在内的城市内涝综合防治方案。     

城市道路降雨积水深度变化规律模拟研究

伴随着城市现代化进程,城市内涝问题日益突出,我国大部分城市都发生过城市内涝。而专家学者和民众对内涝的认识却存在一定的偏差,很多人没有认识到内涝是由降雨积水发展到一定程度而产生的,把积水和内涝等同。本文基于InfoWorks ICM软件构建了城市道路降雨径流模型,模拟了不同坡度以及不同重现期降雨情况下的道路积水发展过程,阐明了地面积水深度的变化规律和积水与内涝的关系。可帮助人们对于积水内涝过程的理解,也有利于有关部门进行内涝防治工作。     

多尺度海绵城市系统雨洪控制研究

雨水的开放性与流动性使城市洪涝灾害的产生具有多尺度特征,海绵城市系统中也存在多种规划建设层级与尺度,且各层级尺度下的规划建设内涵与雨洪控制目标各不相同。本文基于SWMM模型,以位于广州市的三个不同空间尺度区域(局域集水单元、城市汇水区、城区小流域)为研究对象,通过现状解析、海绵改造方案设计与模拟的方式,对不同尺度海绵系统雨洪控制措施的合理设置,以及实现城市排水治涝与海绵城市建设的综合控制目标进行系统性实例研究。研究结果表明：在小尺度海绵系统中应通过微观控制措施实现系统径流、出流要素控制,在中、大尺度海绵系统中应通过兼顾绿色与灰色基础设施、管渠与调蓄设施、源头与终端结合的控制措施,分别实现流量峰值的控制与积水情况的缓解。研究可为海绵城市的统筹规划建设及不同单一尺度区域的海绵城市规划设计与研究提供明晰的参考。     

杭州市城西地区洪水出路研究

杭州市城西地区地势低洼,上承山水,下受杭嘉湖平原河流水位顶托,为易受洪涝灾害地区。以抵挡2007年"罗莎"台风洪水为目标,根据城西地区水系分布、城市布局,初步提出了洪水外排、湿地调蓄、建圩挡水的排涝布局及10种洪水出路方案。对10个方案从水位、水量、工程投资、对周边地区影响、政策处理等方面进行比较,最终提出以建设西溪湿地至钱塘江的地下排水通道、西溪湿地内部调蓄、分区建圩的组合方案为推荐方案。经分析认为,推荐方案可有效减轻杭州市城西地区的洪涝问题。     

基于流域系统整体观的城市洪涝治理研究

针对传统城市洪涝治理洪、涝孤立考虑的弊端,在广州市2020年"5·22"特大暴雨洪涝成因分析的基础上,提出了"洪涝同源"的流域系统整体观,建立了统一市政和水利设计雨型的"大包小、长包短"方法,构建了"城市海绵-市政小排水系统-水利大排水系统"耦合的城市洪涝模拟模型。以广州市某区域洪涝治理为例,研究表明,基于流域系统整体观进行工程布局优化,既满足高度城市化地区经济性和约束性原则,也可实现系统治理、整体达标,有效避免了传统洪涝分治模式存在"因洪致涝、因涝致洪"的弊端,为我国城市洪涝治理提供了新思路。     

城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值

城市排水管网、沟渠、河湖水系是承纳、转输、调蓄暴雨径流的重要基础设施，在应对城市暴雨内涝中发挥着至关重要的作用。城市排水防涝基础设施受设计标准、运行维护水平、城市下垫面环境变化等多重因素的影响，其自身应对暴雨的能力差异较大。科学量化城市排水防涝设施的应对能力对城市洪涝预报、预警和应急调度十分必要。本文提出了城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值，即：雨水管渠排水能力阈值、内涝防治系统应对能力阈值和应急设施防御上限阈值。这三个阈值通俗讲就是“不积水”阈值、“不内涝”阈值和“不失防”阈值。基于郑州2021年“7·20”特大暴雨灾害的调研结果，对三个阈值的表征指标和确定方法进行了初步探讨。结合文献调研，对北京、东京、深圳等城市对应阈值进行了分析量化，对暴雨量级超过不同阈值标准后的防控策略进行了探讨，提出了城市排水防涝阈值协同提升途径，可为城市极端暴雨的防控提供决策参考。     

城市洪涝灾情评估与风险管理初探

快速城市化背景下城市洪涝问题日趋严重,城市洪涝已成为制约经济社会可持续发展的重要瓶颈。聚焦城市洪涝灾情评估与风险管理,从城市洪涝灾情评估方法、城市洪涝风险分析与区划和城市洪涝风险管理与对策3个方面开展研究,预期成果可为城市洪涝灾害防治提供科学支撑和技术保障。     

基于LID模式的雨水管控能力模拟与综合效益评估

海绵城市的建设理念是在保证城市能够合理排水除涝的前提下,尽可能地实现雨水在城市区域的渗透、蓄存和净化,促进雨水资源的循环利用和生态环境的保护。以山东省临沂市兰山区东关片区B区某地块作为研究区域,运用SWMM模型模拟该区域处于低影响开发前和3种不同LID组合方案下对雨水水量和水质净化的管控能力;然后采用层次分析法评估体系对其综合径流系数、峰值削减率、峰现延迟时间、污染物负荷削减率和LID设施建设造价成本等多效益指标进行综合量化评价,最终得出组合方案1为该研究区域最优的设计方案,其综合效益最佳。研究结果可为临沂市在旧城改造建设过程中进行海绵城市LID设施方案的选择提供借鉴。     

人工湖优化设计方法

针对防洪治涝工程设计规划中人工湖布局缺乏明确的技术依据问题,为了提高人工湖调蓄洪水的功效,优化城市防洪治涝体系,分析了人工湖对河道洪水过程的影响和防洪调蓄的功效。通过系统优化分析,提出了人工湖面积和布置位置的确定方法。实例说明,提出的人工湖优化设计方法简单有效,可供城市防洪治涝工程规划设计参考。     

日本城市防洪减灾综合措施及发展动态

简介日本城市防洪减灾体系的形成和发展过程。认为日本城市防洪减灾体系的形成争发展与日本社会经济的发展密切相关,经济发展为提高防灾能力提供了物质保障,而社会防灾能力的提高既促进了流域土地开发利用,又对防洪体系提出了更高的要求。从修建水库、整治河道、开挖地下河流、建设滞洪区和排涝泵站4个方面阐述日本城市治水的主要工程措施;从提高洪水预测预报水平、提高险情信息传达速度、提高全民防灾意识、制作“可能受灾区域的洪水险情图”、进行重要城市中小河流的洪水预报5个方面阐述日本采取的减轻城市水灾的主要对策。介绍了日本的3个防汛救灾组织:消防部门,防汛团和防汛事务组织,救援自卫队。近年来发生在城市的河流洪水灾害对日本城市防洪体系提出了新的课题,使日本防洪体系向灾害防止兼顾灾害减轻的方向发展;在传统的防洪工程措施的基础上,日本正在研究制定个人、地方和国家共同发挥作用的防洪减灾体系。     

北京城市副中心防洪风险研究

北京城市副中心规划防洪标准为100a一遇,其流域上游规划2座中型水库、50余处蓄滞洪区尚未建成,副中心周边防洪工程距离规划标准差距较大,导致副中心防洪安全难以保障。针对副中心来自上游的外来洪水压力大、区内防洪工程不达标等问题,采用一维、二维数学模型,分别对区域洪水风险、穿越副中心的北运河漫溢造成的淹没风险,以及副中心周边三条干流河道堤防不达标造成的防洪风险进行模拟计算和具体分析。结果表明:流域上游洪水不经有效拦蓄下泄后,将导致北运河干流100a一遇洪峰流量增加33%;同时,副中心周边三条河道均存在堤防安全风险。其中北运河发生100a一遇洪水时,即使区内宋庄蓄滞洪区建成启用,仍将有2 590万m~3洪水从3 km无堤段漫溢,并淹没副中心核心区0.2～2 m深。风险研究结果还表明,一旦近期通州境内宋庄蓄滞洪区、温潮减河分洪道等规划工程建成后,将有效降低城市副中心的部分防洪风险。研究成果对保障副中心防洪安全的规划工程实施安排及防汛抢险安排具有重要指导意义。