典型LID措施对城市降雨径流过程影响

为探讨海绵城市建设中低影响开发(low impact development,LID)措施对城市降雨径流的影响,以深圳市光明区某居民小区为研究对象,通过建立区域SWMM模型,分析不同LID措施及其组合对城市雨洪过程的影响。利用研究区几场典型的降雨径流数据对模型校核验证,结果表明：构建的SWMM模型可以较好地模拟研究区降雨径流过程,纳什效率系数为0.868,峰值流量相对误差0.186,模型模拟效果较好;LID对径流峰值和总量都有削减作用,并在一定程度上延缓峰现时间,且LID布设面积越大,LID对径流的削减效果越明显;组合布设方案对径流的调控效果优于单独布设方案,单独布设方案中径流量削减效果最好的是透水铺装,峰值流量调控效果最好的是绿色屋顶,下沉式绿地的径流调控效果在三者中最差。因此,LID布设结构以及布设面积均对城市降雨径流产生影响,合理布设LID在一定程度上可以有效缓解城市内涝。     

基于SWMM的城市洪涝风险管理研究

为了研究城市洪涝风险评估的问题,采用SWMM(Storm Water Management Model)模拟技术进行洪涝风险危险等级量化研究。以涂家营沟流域为例,基于SWMM模型模拟不同重现期降雨下的淹没情况,计算各子汇水区基于淹没深度、淹没面积、土地利用、人口密度和淹没道路等脆弱性参数建立的危险等级,确定洪灾危险区。结果表明:在20年一遇的情景下研究区溢流量为62 350 m~3,淹没面积为0.177 4 km~2,其原因是排水系统不达标且淤积严重;基于淹没深度和淹没面积的高洪灾风险区面积为0.049 km~2,基于土地利用的高洪灾风险区面积为0.516 km~2,基于人口密度和淹没道路的高洪灾风险区面积为0.041 km~2;该研究区内洪灾危险区由低级到高级的面积分别为1.83 km~2、1.00 km~2和1 950 m~2,高危险区主要集中在城市中心、居民区。淹没深度和淹没面积是确定洪涝灾害等级最敏感的参数,为洪涝风险评估提供依据。研究结果可为我国城市发展规划提供参考依据。     

吉林省旱涝成因分析

本文通过对吉林省建国后发生的特大旱涝事件，概述了干旱、洪涝灾害的成因，并选择了特大旱、涝典型年．对高空500百帕这个具有代表性的高度层次大气环流进行特性分析，得出大气环流异常是大旱大涝的直接成因。     

基于 MIKE UＲBAN 的城市内涝模型应用

针对日益突出的城市内涝问题,为了减少内涝灾害的发生、达到防洪排涝的目的,以成都市某小区为例,基于对小区排水管网的概化处理,雨量分配利用芝加哥雨型,应用 MIKE UＲBAN 软件模拟小区排水管网在不同降雨强度下承压运行情况及管点溢流情况,并通过设置小型调蓄池和扩增管径两种途径改善城市内涝状况。结果表明: 改造后管网设计重现期由 2 年一遇提高到 10 年一遇,管段承压状况得到明显改善。在遭遇 10 年一遇降雨时,管道峰值流量明显降低,典型管道削峰率达62. 5% ,管网过水能力大幅度增加。在今后排水系统改造中,应当使城市管网与雨水调蓄池等海绵措施相结合,实现削减峰值雨量,从源头上防止内涝的发生。该模型具有建模简单、运算精确的特点,对城市防洪排涝相关研究有较好的借鉴意义。     

基于城市“海绵体”环境地质条件的海绵城市建设适宜性评价体系及其应用——以焦作市为例

针对我国因城市化而日益出现的一系列城市水问题,为更有效、更具有针对性地进行海绵城市建设,综合国内外海绵城市建设指标评价方法,从环境地质角度出发考虑城市"海绵体"雨水环境承载力的地质属性,基于大量实际钻孔及原位渗水试验提取城市"海绵体"的环境地质参数。通过研究海绵城市建设中海绵能力和环境地质参数的内在关系,提出针对原始海绵地质条件的海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标,建立海绵城市建设地质环境指标评价体系和方法,最后以中国中部城市焦作市为例进行海绵城市建设环境地质适宜性评价。结果表明:(1)海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标可有效表示海绵城市建设环境地质适宜性能力的优劣,指标值大于1表示该城市"海绵体"环境地质能力足以解决最大降雨带来的城市水问题;(2)焦作市研究区整体来说渗水能力较差,降雨条件下会导致地面产生地表径流,而城市"海绵体"蓄水能力及城市水容量较好,可容纳最大降雨条件下产生的地表渗水及渗水能力不足而产生的积水,不会发生城市洪涝灾害。同时,结合研究区实际情况对比进行分析评价,给出海绵城市建设的详细建议。研究成果可为中原城市群海绵城市建设、城市雨水管理规划设计提供思路及参考。     

中山市主城区内涝风险区划

对中山市主城区内涝点进行调查,并建立中山市主城区的河网及陆地一、二维水动力模型及排水管网模型,模拟中山市遭遇各频率暴雨时受灾情况的基础上,借鉴指标体系法的思想,将历史灾情及模型模拟的灾情、地形地面高程、防洪治涝系统、综合状况(人口和经济)、防灾抗灾能力6个方面作为中山市主城区内涝风险指标,通过对各指标进行权重拟定、分级、赋值和叠加运算,得到中山市主城区内涝风险区划成果.     

区间暴雨与外江洪水的遭遇分析实例

以排涝区的内涝分析为例,基于涝区附近雨量站实测雨量资料与外江水文站实测水位资料,以雨量站年最大24 h、最大72 h降雨量与同时期外江水位对应情况,以及外江历年最高日平均水位与同时期降雨对应情况,进行最大时段降雨与最高水位的相关性分析,以此判断排涝区内暴雨与外江洪水的遭遇情况,为排涝计算选择合适的水文条件提供依据。     

1957-2019年三江平原降雨洪涝特征分析——以绥滨县为例

三江平原是我国重要的商品粮基地,近年因洪涝频发直接影响了区域农业生产,带来了较严重的经济损失。利用绥滨县1957-2019年逐日降雨量资料和近40年涝灾发生情况,采用线性倾向估计、P-Ⅲ型频率曲线和M-K突变检验分析了降雨量特征值和各量级雨日的变化趋势与突变情况,将P-Ⅲ型频率曲线分析结果与涝灾发生情况相结合探究绥滨县涝灾发生频率及其原因。结果表明：1957-2019年绥滨县年降雨量和最大1 d降雨量均呈增加趋势,且无突变;最大3 d降雨量呈减少趋势,在1981和1997年发生了突变。小雨和大雨雨日呈减少趋势,中雨和暴雨雨日呈增多趋势,小雨雨日的突变年份为2011和2016年,其余量级雨日均未发生突变。由于县域内地势低平、夏季雨量大、江水顶托及治涝工程不完善等因素,导致涝灾发生率较高,近40年内涝灾发生率为67.5%,其中大型涝灾发生率为30%。将大型涝灾发生率按年代划分,前10年发生率为50%,中间10年为30%,后20年均为20%,1990-2019年水稻种植面积大幅度增加,是该时段涝灾发生率下降的主要原因。研究成果可为区域农田防洪除涝工作提供一定的参考。     

基于关键参数耦合效应的城市排涝设计方法EI北大核心CSCD

为破解城市排涝规划设计中难以选择蓄涝水面率、暴雨历时的问题,提出了基于蓄涝水面率和暴雨历时2个关键参数耦合效应的设计方法,针对常规的平均排除法在部分工况下失效或得出的排涝流量偏小问题进行了改进。该方法能够协调较短历时暴雨及其后续降水过程中的排蓄关系,快速确定蓄涝水面率与暴雨历时耦合条件下的设计指标成果表,进而合理确定关键参数与设计指标的大小。以南昌市沙井电排区为例,借助MIKE模型分析改进前后排涝进程的差异,验证该方法的可靠性;该方法可以弥补常规方法的2个缺陷,实现关键参数耦合条件下的设计指标快速计算,解决其计算结果偏小、难以适应短历时集中强降雨的问题。     

气候变化对珠三角地区典型城区流域排水系统的影响

以珠三角地区广州市典型城区流域东濠涌流域为研究区,采用Delta方法和年最大值法相结合推求未来时期东濠涌流域短历时暴雨强度公式,基于InfoWorks ICM构建一二维耦合的东濠涌流域城市雨洪模型,定量评估气候变化对排水系统的影响。结果表明:在RCP4.5和RCP8.5情景下,未来时期降雨强度峰值以及累积降水量均呈增加的变化趋势,城市排水系统节点溢流量、超载管道比例和淹没深度增大,给排水系统带来更为严重的影响。这一结果表明未来时期珠三角地区可能遭受更为不利的洪涝风险灾害。