基于行人安全的城市内涝风险等级评估

由暴雨引起的城市内涝在我国频繁发生,对居民的人身安全构成了巨大威胁.以往的研究忽略了内涝灾害中水流对行人安全的潜在风险,通过对城市暴雨条件下影响行人安全的因素进行综合分析,发现内涝对人类的危害程度通常与内涝形成的流速和积水水深有密切关联.在借鉴英国洪水评价方法的基础上,以某新区为例研究了基于行人安全的评估方法在不同重现...     

南宁市城区问题分析

针对每年南宁市发生较大洪水时,城区内均发生不同程度内涝的事实,特别是南宁市2006年7月17日出现特大暴雨而产生的严重内涝为鉴,分析产生内涝的问题所生,提出治理内涝的措施和方法.     

构建三套工程体系 确保城市洪涝安全

洪水灾害有三种类型,一是台风、风暴潮引起的沿海地区洪涝灾害;二是由于大量或长期降水引起的江河水系流域洪水灾害;三是城市内部地区遭遇高强度短历时暴雨导致的内涝积水灾害.现在,洪水已成为人类面临的最严重的自然灾害之一,北京、武汉、杭州等地接连发生内涝积水,各大城市纷纷告急,城市内部地区遭遇高强度短历时暴雨导致内涝积水灾害,已成为当前最热话题.1 内涝定义城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象.造成内涝的客观原因是降雨强度大,范围集中.     

基于中长期降雨预测的北京市城区洪涝风险分析

受城市雨岛、热岛效应影响,北京城区极端降雨持续增多,城区流域遭受河道洪水、区域内涝双重考验,防御难度极高。以杨洼闸以上北运河流域为研究对象,基于气象、水文中长期降雨预测结果,结合历史典型暴雨洪水变化规律及可能性,基于底线思维开展洪涝情景构建与模拟,量化了暴雨洪涝风险。研究结果表明:2021年汛期降雨比气象常年同期略偏多,属正常偏旱年份,北京城区下垫面不透水面积比例大,导致降雨洪峰高度相关,因此发生极端暴雨时,城区积水频发。从最不利情景考虑,预计北关闸上洪峰将超过20年一遇,城区六环内可能出现149处积水内涝点。应加强北运河预泄、控泄及错峰调度措施,并在北京城区东部、东南部严重积水点和北部连片积水点提前布控抢险单元,研究结果可为2021年城市洪涝灾害防御提供借鉴。     

石家庄市“2012．7”暴雨洪水分析

石家庄市通过对2012年7月29日至31日暴雨洪水特性分析,掌握暴雨洪水规律,最大1h暴雨量级达到10年一遇,次降雨相当于3年一遇,受短历时强降雨影响,鹿泉及石家庄市区出现较为严重的城市内涝。形成了石家庄市2012年最大的一场暴雨洪水过程。     

华北山前平原城区雨洪预报及资源利用关键技术研究

华北山前平原地区经济比较发达,随着城市化进程的加快和国民经济的高速发展,城区人口不断增加,面积不断扩张,使原有的农田、林地逐渐被建筑物及硬化地面取代,导致降雨和产流规律发生较大改变,局部暴雨洪水常常造成城区内涝、街道积水,对居民生活和社会稳定造成严重的影响。同时,伴随城市的扩张,水资源紧缺已成为制约华北地区城市持续发展的重要“瓶颈”,做好华北山前平原城区雨洪预报及资源利用这一工作十分重要。     

SWMM在城市建设规划中的应用

随着城市化进程的加快,极端降雨的频繁发生,城区的排水设计标准偏低,以及传统的雨洪计算方法不足,城市地区暴雨内涝现象频发。借助ArcGIS数据处理工具,基于暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)对正在规划建设的河南开封运粮河项目区的雨水管网系统进行了概化,模拟了多种情景下的城区规划雨水管网系统运行状况,分析了不同雨型和重现期暴雨情景及不同城市化水平下的规划区暴雨内涝情况,并采取低影响开发(LID)设施对研究区的雨洪控制利用效果进行了模拟与评估。结果表明,SWMM可以对规划方案进行初步校核,在规划区具有良好的适用性。ArcGIS在模型数据提取及参数确定过程中可以有效减少建模工作量,从而提高建模效率。低影响开发措施的合理应用可以有效控制城市洪水,从而在一定程度上提高城市抵抗大暴雨能力。     

昆明城市河道产汇流特性分析

基于城区河道下垫面条件与天然河道差异大的特点,根据实测暴雨洪水资料,分析昆明市城区河道(即发源于城区)暴雨空间分布、降雨径流关系(产流)及汇流参数(纳希瞬时单位线n、k值),并用实测暴雨洪水资料进行检验.结果表明:下垫面条件改变后,产流机制与天然状况截然不同,而汇流特性彼此一致,由此模拟的洪水过程与实测过程吻合较好,该分析对类似城市城区河道整治工程洪水计算将具有一定的借鉴参考作用.     

平原城市高度建成区暴雨内涝模拟及防治研究

针对平原城市高度建成区暴雨引发的城市内涝问题,以珠三角城市东莞市为例,基于MIKE FLOOD平台,利用MIKE URBAN、 MIKE 11和MIKE 21构建了城市内涝耦合模型。同时,结合历史暴雨事件提出一种长历时暴雨设计雨型,分析50 a一遇设计降雨重现期下东莞市中心城区暴雨内涝过程和积水特征,提出改善“大排水系统”排水能力的内涝治理措施并评估其实施效果。结果表明：东莞市中心城区内涝的主要原因为河道水流顶托及道路排水不畅,河道拓宽整治结合道路竖向调整可使管网溢流程度降低45%,内涝淹没面积减小73%。提高研究区内河、道路排水通道等“大排水系统”的排水能力对改善研究区域的内涝现状效果显著。研究成果可为平原城市高度建成区的内涝治理提供技术支撑。     

梅州城区内涝成因与排涝措施分析

梅州城区2006、2007连续两年遭遇10年一遇左右洪水袭击,但形成的城区内涝却截然不同。根据对梅州城区排水体系、排涝标准和降雨强度等内涝成因分析,并提出了解决城区内涝问题的若干措施。     

佛山市短历时强降雨与潮位组合的内涝风险分析

随着粤港澳大湾区城市群的快速发展,城市内涝已经引起社会的高度重视和学者的广泛关注。为探索特定城市的内涝风险概率,为珠三角地区城市内涝风险研究提供科学依据,从内涝成因的角度出发,以佛山市为典型研究区域,采用序列趋势变化分析、暴雨频率变化统计、序列小波分析,以及Copula函数对暴雨和潮位的遭遇概率进行系统分析,构建了佛山市城区雨潮遭遇风险概率模型,定量评估了佛山市城区多种雨潮组合下遭遇概率及其变化趋势,研究认为,2000年以后,佛山城区暴雨次数呈增大趋势,且暴雨和高潮位遭遇的可能性较大,风险概率较高。分析成果可为城市防洪排涝提供重要的科学依据。     

基于机器学习短历时暴雨时空分布规律研究

城市内涝风险的精细化管理和防洪排涝市政工程的科学设计,需要对当地降雨的时空分布特征有深入的了解。而传统以单站雨型代表整个区域降雨特征的分析方法,不能满足这一要求。本文尝试将机器算法引入到暴雨时空分布特征研究中,以北京城区2004—2016年降雨资料为研究样本,利用动态聚类算法,提取北京城区短历时暴雨时空分布的动态特征。经分析,北京汛期的短历时暴雨时空分布特征,可以分为3种类型:(1)降雨自西北部山区移动到城中心区,逐渐扩散到城区;(2)降雨集中在城区西南部地区,逐渐向北部和城中心区扩散;(3)降雨集中在城区中心区和东部地区,基本不发生移动。研究结果表明,基于机器学习算法提取的暴雨时空分布特征,与实际暴雨时空动态发展趋势相符,并且有各自对应的降雨形成的不同物理机制,可为城区降雨设计、城市内涝风险管理等工作提供借鉴与参考。     

动态洪水风险图在佛山城区防洪中的应用

洪水风险图作为一种防洪非工程措施在全国众多城市已经开展推广应用,利用预测降雨信息制作实时、动态的洪水风险图,在目前暴雨频发、多发的城市防洪救灾中更具有现实指导意义。以佛山城区内涝预警系统为例,介绍动态洪水风险图的绘制方法,绘制时需要的基础、实时、预测等关键信息,阐述动态洪水风险图在自动预警、实时预报、历史查询、方案设计、城市防汛决策指导等方面的应用,对佛山城区的防灾减灾具有一定的指导作用。     

基于水动力模型的洪水风险分析研究

根据福安市的暴雨洪水特性和地形地貌特征,构建福安市洪水实时分析计算模型.其中采用一维水动力计算河道洪水,二维水动力模拟洪水在城市面域内的演进,采用耦合模型将河道与城市面域联立,实现河道洪水和城市内涝的水量交换.率定后的模型计算结果可为制定超标准洪水防御对策提供科学可靠的决策依据.     

防洪排涝排水一体化模型在洪水风险图编制中的应用

随着城市洪涝灾害频繁发生,编制洪水风险图已成为当前国内外城市防洪减灾工作中重要内容,它可反映区域洪涝成因、量级、特性、危及对象及应急对策等风险信息分布特征。采用水力学方法构建水力学模型模拟研究区域洪水演进情况是洪水风险图编制常用的方法,通过构建考虑河道、城市地下管网、排水系统设施、阻水建筑物、水利工程及调度的防洪排涝排水一体化模型,将城市防洪排涝与排水有机结合,并兼顾流域与区域风险,通过历史降雨对模型进行校核验证,保证模型的可靠性。模拟计算了景德镇市城区因超标准洪水导致防洪墙溃决或城市暴雨可能发生的受淹和积水情况,并根据计算结果绘制洪水风险图,对景德镇市预防外围洪水、降低城市内涝洪水影响及土地利用和城市发展规划等提供决策依据和技术支持。     

梅州市梅城“07·6”洪水内涝成因分析

2007年6月梅城区间普降大到暴雨、局部特大暴雨,造成梅城28条街道内涝,经济损失严重。从水文角度出发,对梅州市梅城“07·6”洪水内涝成因作分析,为政府三防决策提供技术参考。     

基于GIS与SWMM耦合的城市暴雨洪水淹没分析

针对暴雨导致的城市内涝问题,采用GIS与SWMM耦合的城市暴雨洪水淹没分析计算方法,对郑州市暴雨内涝淹没范围和淹水深度进行了模拟分析,对组成排水系统的排水管网、道路和河道水系等进行合理概化,构建了暴雨洪水淹没分析模型,对重现期分别为0.5、1、2、5、10 a设计暴雨情形下的管道节点溢流和积水深度进行了模拟。结果表明:郑州市区总体排涝标准较低,排涝能力严重不足;该模型能直观表现受涝区淹没范围和淹水深度,在城市排水管网规划、雨洪管理和灾后损失评估等方面具有一定的应用价值。     

常州市主城区暴雨内涝风险分析

为分析和预测常州市暴雨内涝风险,构建常州市主城区水文-水动力-河网-管网耦合的精细化数学模型,以2017年现场原型观测数据对数学模型进行率定和验证,并将2015年洪水模拟情况与实际淹没范围、淹没水深进行对比。验证结果表明:计算水位和实测水位最大绝对误差均小于7 cm,计算水位曲线形状与实测水位序列匹配较好;城区70%的暴雨积水点与实际相符,模型能较好地模拟洪水演进及淹没情况。采用常州市主城区精细化数学模型模拟分析50 a、100 a、200 a一遇最大24 h设计暴雨工况时的洪水淹没情况和管道运行负荷状况,统计各水深等级下的淹没面积并绘制洪水风险图,为常州市城市防洪管理、城市发展规划等提供决策依据和技术支持。     

基于简化内涝模型的上海城区内涝危险性评价

根据城市的特征,基于SCS模型和GIS空间分析功能构建了一个简化的城市内涝模型(SUWM)。该模型主要由城市地形模型、城市降雨径流模型以及GIS空间分析模型构成。选取上海市中心城区对暴雨内涝进行模拟并进行危险性评价。结果显示:①不同概率的降水引发的内涝危险性不同。总体上,降雨量越大,形成的内涝积水越深,危险性也就越大;②相同概率的降水引发的内涝危险性在不同区域也不相同。总体上,杨浦、长宁和虹口区内涝危险性最高;徐汇、普陀和闸北区内涝危险性处于中等水平;静安区、黄浦区和卢湾区内涝危险性最低。     

河北省城市内涝仿真模拟预警系统研制——以石家庄市为例

河北省城市内涝风险评估预警能力较为薄弱,以石家庄市为试点,基于暴雨内涝仿真模型建立河北省城市内涝气象风险监测预警系统。采用立体直观的实景三维形式将内涝灾害风险等级划分为四级,根据不同承载体对预警阈值进行设定。2015年8月30日石家庄市城区暴雨,积水资料与系统模拟的16个积水点中水深绝对误差值在0.2 m以下的共占94%,与实测水深较为一致,模拟效果有效。此外计算该等级降水重现期,绘制不同历史重现期的城区淹没水深分布图,为暴雨内涝风险评估提供技术支撑,为政府部门快速决策提供参考。