从郑州“2021.7.20”暴雨洪涝思考北京的城市内涝防治

郑州"2021.7.20"特大暴雨造成了严重的洪涝灾害。对于这种远超城市排水防涝系统设计标准的极端强降雨,北京该如何应对?总结了北京城市排水防涝的现状和存在的问题,并从预报预警、应急响应、抢险救灾、灾后恢复等方面提出了北京市应对类似郑州"2021.7.20"特大暴雨极端天气的策略。     

从“城市看海”到“城市看江”：极端暴雨情景下福州市洪涝过程模拟与风险分析

受气候变化、快速城市化以及基础设施建设滞后的多重影响,我国城市面临的洪涝形势十分严峻。2021年7月17日开始,河南省遭遇持续性极端强降雨,特别是郑州市"2021.7.20"特大暴雨洪涝灾害,使得"城市看海"问题又一次出现在公众视野中,而且由于汹涌奔腾的洪水,城市街道变成了一条条水流湍急的江河,"城市看江"又成为城市洪涝灾害中新的威胁,大量的城市基础设施遭到毁灭性破坏,数千车辆化为废铁,经济损失惨重,"城市看江"的危害远远超过"城市看海"。对近年来我国城市极端暴雨洪涝事件进行了较为系统的梳理,并以沿海城市福州市江北城区为例,参考本次郑州市遭遇1000年一遇特大暴雨降雨过程,模拟计算了福州市城区管网、河道、地面在遭遇类似郑州市"2021.7.20"特大暴雨的500年一遇乃至1000年一遇强降雨下的洪涝过程。然后,基于最大淹没水深与最大流速评估城市洪涝风险。结果表明,在极端暴雨工况下,福州市江北城区淹没十分严重,"城市看江"不容小觑,应当未雨绸缪,提前做好应急防汛预案,工程措施与非工程措施并举,减少洪涝灾害对城市经济的影响,保障城市居民生命财产安全。本研究可以为城市遭遇极端暴雨时的防洪决策工作提供一定的参考。     

城市极端暴雨洪涝灾害风险评估与对策研究

受全球气候变化影响,城市洪涝灾害频发,郑州市“7·20”特大暴雨给城市洪涝灾害防御敲响了警钟。为全面了解无锡市遭遇类似郑州市“7·20”特大暴雨风险形势,构建了无锡市城市一维、二维耦合极端暴雨洪涝分析模型,综合考虑无锡市梅雨型、台风型、短历时强降雨型3种历史洪涝特征,组合0.35倍、0.5倍、0.7倍、1.0倍郑州市“7·20”特大暴雨4种量级,形成12组洪涝分析方案,开展城市极端暴雨洪涝灾害风险评估,并提出应对措施。研究成果可为极端暴雨应急联动、协同抢险救灾、城市规划等提供科学决策支持。     

专栏导言

正2021年7月,郑州市遭遇"2021.7.20"特大暴雨,郑州气象站报主城区最大1小时降雨量201.9 mm,突破了既往最高实测记录;最大日雨量624.1 mm,接近多年平均降雨量(637 mm)。特大暴雨引发洪涝交织,巨灾突至。郑州作为中原崛起的核心城市,2020年常住人口达1260万,城镇化率78.4%,比2008年提升了16.1%。2005-2018年,郑州市建设用地总规模增加了702 km~2,年均增速从"十一五"期间的47 km~2加快到"十三五"期间的58 km~2。郑州地势总体西南高、东北低,流域面积大于100 km~2的河流有29条,随着建成区面积的不断扩张,     

高密度城市暴雨洪涝防御对策——郑州“7·20”特大暴雨启示

城市暴雨洪涝灾害是目前我国城市最突出的水患灾害。结合郑州"7·20"暴雨启示,通过深入分析我国高密度城市暴雨洪涝主要特征、成因,从"防御体系有韧性、基础设施有韧性、极端暴雨少损失"三个方面,提出高密度城市暴雨洪涝防治对策,为系统解决我国城市洪涝问题、提升城市洪涝防御能力和韧性提供新思路。     

极端大暴雨对昆明市城市洪涝防御的警示和思考

基于河南郑州市"2021.7.20"特大暴雨,将同等强度暴雨情景移植到云南昆明市,利用城市洪涝模型模拟计算昆明市区的洪涝情况.模拟结果显示,昆明市区主要河道均发生不同程度的漫堤情况,大部分城区发生0.15 m以上深度的积水,积水点共821处,其中积水深度大于2.00 m的89处,1.00～2.00 m的195处;主要道...     

变化环境下城市暴雨洪涝研究进展

受气候变化和城市化进程的影响,近年城市暴雨洪涝问题频发、广发,暴雨难以精准预报、城市洪灾危害巨大,该问题受到高度重视和广泛关注,业已成为城市防洪减灾领域研究热点。本文以变化环境下的城市暴雨洪涝问题为研究对象,从城市暴雨洪涝模拟仿真、城市暴雨洪涝特征、城市暴雨洪涝形成机理以及城市暴雨洪涝应对管理4个方面对城市暴雨洪涝国内外研究进展进行综述。在此基础上,分析当前针对城市暴雨洪涝研究中存在的一些问题并对未来的研究进行展望,提出了以变化环境下暴雨洪涝特性和应对机制为重点的研究思路,以此,科学认识变化环境下城市暴雨洪涝,提升城市暴雨洪涝快速应对水平,最大限度降低城市暴雨洪涝灾害。     

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。     

基于CiteSpace的暴雨洪涝灾害研究热点及其趋势

由于全球气候变暖,频发的暴雨灾害造成了大量经济损失,引起了国内外学者的广泛研究。基于CiteSpace可视化分析工具,以中国知网(CNKI)数据库以及Web of Science核心合集中收录的暴雨洪涝灾害研究成果为基础,对暴雨洪涝灾害研究的特征与趋势进行分析。研究结果表明:①暴雨洪涝灾害的中文成果数量与外文成果数量均随时间的变化呈增加的趋势,而且中文成果数量显著高于外文成果数量。②中文成果数量较多的机构为国家气候中心、武汉区域气候中心、国家气象中心、华东师范大学等;外文成果数量相对较多的机构为中国科学院、巴塞尔大学、哥本哈根大学等;此外,主要机构研究间相互合作不密切且不同机构间的研究成果数量差异显著。③中文成果的研究热点为"暴雨洪涝""城市内涝""气象灾害",并且趋向于研究暴雨洪涝发生的机理及其影响;而外文成果则聚焦于"气候变化""管理""风险"等,并趋向于研究暴雨洪涝灾害的预防和应对。④中外暴雨洪涝灾害研究成果均呈现出更加关注暴雨洪涝灾害风险防范的趋势。研究成果可为未来开展暴雨洪涝灾害方面的研究提供参考。     

北京“7·21”特大暴雨洪涝特征与成因及对策建议

全球气候变化背景下超大城市防洪减灾形势越发严峻。基于北京市2012年7月21日的特大暴雨洪涝,采用多重调研方式,首先,全面分析了此次灾害的雨情、水情和灾情特征。其次,结合地理环境和人类活动因素,从地理学角度分析了此次灾害的致灾成因。再次,结合北京"7·21"特大暴雨洪涝灾害的应对过程,重点分析了此次灾害应对中的成功经验和不足之处。最后,通过对北京"7·21"特大暴雨洪涝灾害的反思,对超大城市的防灾减灾、人类活动等人地关系矛盾突出的方面给出了政策建议,以期对超大城市的防洪减灾和建设安全城市提供借鉴作用。     

郑州市区暴雨洪涝风险区划研究

随着城市化的快速发展,城市下垫面的变化以及地形、地貌的复杂性将导致地表产汇流方式的多样性,从而加大城市的洪涝灾害发生。以郑州市区为研究对象,从灾害学角度采用指标体系评估法进行洪涝灾害风险分析,结合GIS等空间技术建立暴雨洪涝灾害综合指数评价模型,最终确定郑州市暴雨洪涝风险区划图。对各个区域可能受到的洪涝危险程度进行详细的划分,为郑州市未来防灾减灾调度提供一定依据。     

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。     

技术索引

正城市洪涝形成机理与防治关键技术针对城市洪涝灾害频发、淹没损失日趋严重的现象,从城市洪涝形成机理、实时模拟预警、灾害损失评估、滞洪耐涝型城市设计理论方法和关键技术等方面系统地开展了研究。主要成果:(1)以典型城市发生的近30场次暴雨—洪涝事件为基础,深化认识了我国城市特有的10余     

城市构筑物暴雨内涝分层模拟技术及应用

气候变化和城市快速发展,导致我国城市洪涝问题日益突出。城市洪涝模拟是当前城市洪涝灾害风险管理领域研究热点,但国内外依然缺乏针对城市多层构筑物的精细模拟技术和方法。城市立交桥,是一种典型的城市多层构筑物,极易遭受洪涝灾害,并对城市交通造成严重影响。以城市立交桥为代表,在现有全分布式城市暴雨内涝模型基础上,结合城市立交桥的特点,提出一种分层模拟技术,并从网格分层构建、分层产汇流计算、地表与管网分层耦合和上层网格排水等方面详细阐述了分层模拟技术。将该分层模拟技术应用于深圳市罗芳立交桥2018年“8.29”暴雨积水过程模拟,与单层模拟方法相比,多层模拟结果更接近上报积水信息。研究表明,分层模拟技术更能准确表达城市复杂多层建筑物的实际暴雨内涝过程。     

城市防洪 涝水何流——关于浙江温岭市城市防洪能力建设的思考

2000年以来,温岭市先后遭受数十次大暴雨袭击,城市内涝严重。其中达到特大暴雨标准的就有13次,因台风暴雨而成灾的有16次。特别是“2009．9．29”和“2010．7．26”这两次特大暴雨影响尤为深重。以这两次特大暴雨为例,分析温岭市暴雨洪涝成灾的主要原因,针对温岭市在经济社会快速发展过程中,城市防洪能力仍跟不上时代发展需求和人民群众期望的问题,就如何落实“人水和谐”理念,推进城市防洪工程建设和提高全民城市防洪意识,为更有效地应对特大暴雨带来的洪涝灾害,确保经济社会发展安全,提出对策建议。     

近年城市洪涝致灾的水动力学机理分析与减灾对策研究

在极端降水事件明显增加和城市快速发展的背景下,由暴雨引发的城市洪涝灾害呈急剧上升趋势,不仅造成了严重的人员伤亡,而且产生了巨大的经济损失与社会影响.开展暴雨洪涝致灾的水动力学机理与减灾对策研究,能够为城市洪涝灾害防控提供科学依据.针对近期国内发生的典型城市洪涝灾害事件,首先分析了城市尤其是城市地下空间的洪涝灾害特点,剖...     

洪涝风险管控从空间总体规划向控规传导——广州的实践与探索

广州尝试在源头治理和系统治理方面破解内涝治理难题,提出力争通过5年的努力,基本实现“小雨不积水、大雨不内涝,特大暴雨城市运转基本正常,妥善处置超标准降雨引发的城市洪涝灾害”的城市防洪排涝治理目标。广州市通过对历史内涝情况的调研分析研究后,构建了防洪排涝风险评估体系,运用GIS、遥感等新技术手段,以流域为单元,划定内涝易发风险区域,作为内涝风险管理工作的基础,支撑国土空间总体规划确定城乡洪涝风险控制线。在制度创新方面,建立了规划传导机制,实施洪涝风险评估制度,把竖向、调蓄容积和河道管理等管控指标纳入规划用地条件,作为项目地块全生命周期的管理依据,确保韧性城市目标转化,为全面提升应对洪涝风险的能力,打造洪涝韧性城市提供重要支撑。     

2016年“7·19”安阳特大暴雨洪涝灾害分析与反思

研究了2016年"7·19"安阳特大暴雨洪涝灾害的成因及雨水情信息,比较了安阳1982年、1996年、2016年暴雨的历史统计数据,并对此次应对暴雨的过程进行分析,提出现有防洪基础建设薄弱、监测预警预报有待加强、河道设障影响站点水文测验功能等问题。在此基础上提出对策和结论,建议安阳市加大涉水法律法规宣传力度,增加城市雨量遥测站,增强水文支撑能力。     

暴雨特征信息的时空尺度及重现期的探讨

郑州"2021.7.20"暴雨发生后,暴雨特征信息描述成为网络热点,各种观点引起公众诸多误解.从暴雨特征信息的空间尺度、时间尺度、极端暴雨重现期等方面梳理信息传播中的网络乱象;从暴雨特征时空要素的规范性、暴雨原始监测数据与特征信息的共享程度、暴雨重现期的科学性等角度探讨乱象发生的原因.主要结论包括:及时、规范、精准的信...     

基于精细化水动力模型的城市内涝特征分析及风险评估

伴随着气候变化和城市化进程,城市水文循环发生了显著变化。为了精细刻画暴雨条件下的城市洪涝问题,以巢湖市典型城区为研究区,构建具有物理机制的全过程分布式水文水动力洪涝模型,以巢湖市10 a、20 a、50 a、100 a一遇的设计暴雨以及迁移郑州“7·20”暴雨作为输入条件,模拟不同工况下巢湖市洪涝淹没风险情况。研究表明：(1)研究区内风险等级为蓝Ⅳ级的面积占比超过研究区域的26%,在不超过10a一遇降雨条件下,现有的泵排工程能满足排水需求;(2)在4种设计暴雨情境下研究区内有8个点呈现较大内涝风险,而在迁移郑州“7·20”降雨条件下,全研究区将发生严重的洪涝;(3)在4种设计暴雨情境下,精细化水动力模型和SWMM比较结果相近,而在郑州“7·20”级别的极端暴雨情境下,精细化水动力模型由于模型机制,结果优于SWMM模型。