湖北省城市洪涝灾害韧性时空演变及驱动因素分析

洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一。开展湖北省城市洪涝灾害韧性研究,可加快该地区韧性城市建设,促进城市的可持续健康发展。以湖北省17个城市为研究对象,选取2010-2021年为研究期,从压力、状态、响应等维度构建城市洪涝灾害韧性评价指标体系,运用CRITIC-熵权组合赋权法分析其洪涝灾害韧性时空演变,并利用空间自相关法分析其洪涝灾害韧性空间集聚特征,再用地理探测器模型分析其驱动因素。结果表明:①研究期内湖北省城市洪涝灾害韧性指数呈波浪式上升趋势,增幅达34.82%;②城市洪涝灾害韧性的空间分布主要呈现为“西高东低”和以武汉为高值向外递减,城市洪涝灾害韧性的空间集聚效应较强;③城市洪涝灾害韧性的空间分异性为多因素共同作用。其中,人口暴露程度、地形起伏情况、地表陡缓程度、医疗保障能力为主要驱动因素。研究结果可为城市防洪减灾政策提供参考。

人员通行角度下城市内涝地下工程韧性评价

近年来城市极端暴雨内涝事件频发,给地下工程的安全及韧性带来了巨大的挑战。鉴于此,本文提出了一种暴雨内涝条件下城市地下工程韧性评价方法。首先,通过暴雨情景模拟,研究了地下工程进水过程的规律。其次,从人员安全通行率的角度建立了暴雨内涝条件下地下工程性能函数,揭示了不同进水情况下地下工程可通行的性能变化规律,提出了从安全通行角度出发的地下工程韧性指标定量计算方法。最后,通过典型案例进行了方法应用,考虑暴雨重现期和挡水设施等因素,揭示了暴雨内涝条件下典型地下工程韧性的变化规律。研究结果表明:暴雨内涝条件下,地下工程韧性随暴雨强度增加而减小,随挡水设施高度增加而显著增加。

基于有序加权平均算子和后悔理论的城市洪涝灾害韧性评价

针对城市洪涝灾害韧性评价过程主观性强、未考虑决策者有限理性和后悔规避的心理行为导致评价结果失真的难题,提出基于有序加权平均算子和后悔理论的城市洪涝灾害韧性评价方法。首先,结合韧性城市概念,从抵抗能力、预警能力、适应能力、恢复能力4个维度构建指标体系,利用有序加权平均算子将专家极端决策值分布到权重较低位置,通过组合权重的形式求得指标权重,弱化主观偏好极端评价值对权重的影响;然后,考虑专家决策时后悔心理行为特征,构建效用值矩阵、后悔-欣喜值矩阵和感知效用矩阵,得出城市洪涝灾害韧性评价值;最后,将其运用在河南省洪涝灾害韧性评价中,并将计算结果与其他评价方法得出的结果对比分析。结果表明:4种方法评价结果基本一致,均认为河南省洪涝灾害韧性等级为Ⅲ级,提出的方法评价结果精度更高、更贴近实际情况。此外,各地级市韧性等级差异较大,分布不均,整体呈现西南部城市韧性等级高于东北部城市的特征。

新发展理念下城市洪涝安全格局构建的要点、思考与实践——以北京城市副中心为例

北京城市副中心地处“九河下梢”,水系丰富,地势低洼,历史上洪涝灾害严重。近年来,随着城市建设的快速推进,该地区的原始下垫面和自然水文特征逐步改变,生态空间受到挤压与破坏,城市应对自然灾害的能力减弱,防洪防涝任务压力增大。北京城市副中心秉承“高起点、高标准、高水平”的新发展理念,构建了保障人民生命财产安全、维持城市安全运行、改善水生态环境、促进全流域洪涝系统完善的城市副中心防洪防涝安全格局,对实现“蓝绿交织、清新明亮、水城共融”的北京城市副中心建设目标具有重要意义。

高度城镇化背景下深圳市易涝点驱动因子分析

根据深圳市2018—2022年易涝点统计资料,运用标准差椭圆、空间自相关和核密度估计等方法对深圳市易涝点时空分布特征进行分析。将分别利用优化热点分析和核密度估计方法所得的内涝易发度作为因变量,运用参数最优地理探测器对连续型驱动因子最优离散化处理,探测易涝点空间分布差异的主要驱动因子及作用机制。结果表明:深圳市易涝点空间分布差异性显著,其分布的方向性减弱,集聚特征明显;人口经济类驱动因子对易涝点空间分布有最强解释力,气候特征类次之,暴雨日数和人口驱动因子的协同作用可以解释59.50%的易涝点分布;核密度估计所得的易发度具有更好的代表性,且对连续型因子最优离散化处理能显著提升其解释力。

楚雄市洪涝灾害特征及应急管理分析

基于1991~2020年的降水量资料,利用Z指数与小波分析等对楚雄市洪涝灾害的特征进行分析,发现楚雄市洪涝灾害时有发生,呈周期性波动变化,近30年有8年发生洪涝灾害,具有12年的主周期。对楚雄市洪涝灾害应急管理现状进行调查研究,利用PPRR理论从准备、预防、响应和恢复四个阶段对楚雄市洪涝灾害应急管理进行分析,找出目前楚雄市洪涝灾害应急管理体系存在的问题,提出优化措施,为提高楚雄市洪涝灾害防灾减灾能力提供科学依据。

高平市城市防洪规划概述

结合高平市防洪工程存在的问题,对丹河的各级支流提出了具体的防洪规划方案。通过防洪工程与非工程措施相结合,逐步构建安全可靠的城市综合防洪体系,使高平市整体能够防御20~50年一遇洪水。

海河“23·7”流域性特大洪水北京市拒马河洪水调查分析与河道治理建议

受2305号台风“杜苏芮”北上影响,2023年7月29日至8月2日京津冀地区连续降雨,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水,造成严重的人员伤亡和财产损失。对北京市境内拒马河进行洪水调查,在深入分析拒马河治理现状的基础上,采用天然河道恒定流水面线计算和均匀流计算方法推求洪痕对应的流量,并以此复盘分析洪水频率。根据洪水分析成果及水毁情况,从拒马河水域空间划定、河道治理及建筑物设计等方面提出规划治理建议,以期为后续河道整治提供参考。

海河“23·7”流域性特大洪水北京市永定河洪水调查分析及对设计洪水的建议

受2305号台风“杜苏芮”影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水,造成严重人员伤亡和财产损失。通过对北京市境内永定河全面开展降雨分析和洪水调查计算,并与设计雨量、历史洪水、实测洪水和设计洪水进行对比分析,确定永定河不同历时雨量、流量、洪量及重现期标准,结合本次暴雨洪水特点重点分析了永定河三家店至卢沟桥段洪水规律的变化情况。针对永定河防洪工程设计洪水工作中存在问题和“23·7”特大洪水实际,提出防洪工程设计洪水工作思路和建议,以期为防洪工程规划设计提供参考。

高密度城市短历时强降雨洪涝灾害预报预警对策

短历时强降雨具有突发性高、降雨强度大、成灾速度快、破坏性大等特点,极易形成城市洪涝灾害,因此在洪涝灾害预报预警过程中,对其精准性、时效性、实用性提出较高要求。提出通过雨水情全覆盖监测、洪涝过程快速模拟和洪涝风险精准识别,准确快速预报预警洪涝风险位置、范围和过程,科学指导抢险布防、交通管制、人员转移、安全出行,实现短历时强降雨洪涝灾害智能化监测、快速化模拟、精准化预警,力求做到精准预报、精细调度、精确防御,为应急响应和现场救援赢得宝贵时间,最大程度减少人员伤亡和经济损失。

北京市永定河流域水工程调度实践与思考——以海河“23·7”流域性特大洪水应对为例

2023年7—8月,受2305号台风“杜苏芮”北上和西北太平洋副热带高压异常偏北影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水。北京市永定河段首次启用大宁水库、滞洪水库分蓄洪水。围绕本次北京市永定河流域水工程调度实践,简述洪水预报与调度策略,梳理斋堂水库、三家店拦河闸、卢沟桥枢纽调度过程,总结实施预报调度、精细调度、流域统一调度等经验,从精准预报调度技术、突发状况应急处置、智能化调度能力提升等方面提出对策建议。

我国内涝治理政策梳理及探讨

近年来,内涝灾害防治成了全球性的复杂问题,严重影响人民正常生产生活和生命财产安全。我国高度关注城市洪涝问题,十八大以来,为加强城市内涝治理,已经发布了一系列政策文件,为城市内涝治理指明了方向,提供了原则性和普适性的治理思路。为深刻领会相关政策精神,指导各地开展内涝治理工作,从治理目标、治理思路、重点任务、保障措施等几方面,对既有文件进行梳理总结,提出落实政策要求的建议,为各地推进城市内涝治理工作提供参考。

基于InfoWorks对西安某调蓄池及防涝泵站优化设计研究

针对西安某现状雨水出口排水设计标准低、排水能力不足的问题进行分析,引出新建雨水出口调蓄池及防涝泵站的必要性,继而确定工程位置和布置形式;基于推理公式法、InfoWorks模拟法2种方法计算雨水设计流量,利用3种方法计算调蓄池容积,并通过InfoWorks软件模拟确定了3种调蓄池容积对应的泵站规模,通过方案比选分析确定“2.7万m3调蓄池+63 m3/s泵站”为该项目最优组合。通过泵站-调蓄池模拟运行流量过程线完整地模拟了一场暴雨过程,并运用CFD对调蓄池及防涝泵站的流态进行模拟。模拟结果显示,防涝泵站建成后区域排水能力将由9.6 m3/s提升至96.0 m3/s,暴雨重现期将由1.5 a提升至5 a;调蓄池建成后能有效地削减洪峰流量,最大限度地控制地表径流污染物排入河道。

海河“23·7”流域性特大洪水大清河流域降雨时空分布特征

受2305号台风“杜苏芮”影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水,暴雨中心位于大清河流域。基于大清河流域站点场次降雨数据,采用克里金插值法分析了降雨的时空分布特征。结果表明:降雨集中在48 h内,面平均降雨量过程共出现3~4次峰值,最大1 h、6 h、24 h和48 h降雨量占总降雨量的7%、23%、59%和92%;流域强降雨(1 h降雨量≥20 mm)持续了2~13 h,持续时间较长,漫水河站强降雨持续时间最长,占总降雨历时的20%;流域暴雨中心不固定,7月30日15时和17时暴雨中心位于流域西南部,其余时段暴雨中心位于流域北部、东部,7月31日24时暴雨中心在流域西南部;流域降雨空间分布不均,最大1 h、6 h和24 h降雨空间分布情况基本一致,高值区位于流域北部偏东,低值区位于流域南部,最大72 h降雨量高值区呈带状分布于流域中部。

城市电排站稳定排查分析及其备用电源改造实践

东莞市是我国经济发展重要区域,城市内部水利基础设施完善,但建设时间久远,存在许多影响水利设施正常运行的问题。通过对东莞市城市排站进行安全排查鉴定,发现主要存在配备电源比率低,防雷接地系统不完善,机电设备隐患大3个问题,使得城市的防洪排涝能力大大下降。针对安全鉴定结果,对城市排站备用电源进行改造,在排站设置移动电源,解决电源供应不足的问题,保证排站的正常运行。

城市突发极端暴雨灾害风险防范与应急处置研究——以美国“艾达”飓风事件为例

当前,国内外城市面临的暴雨灾害具有极端性、高强度等显著特征,对城市公共安全与应急管理产生深远影响。本文基于灾害系统理论,以美国“艾达”飓风事件为例,从孕灾环境、致灾因子和承灾体三个视角进行成因分析。在此基础上,围绕提升孕灾环境稳定性、减弱致灾因子危险性和降低承灾体脆弱性三方面提出改进策略建议。结合我国城市应对极端暴雨灾害现状,系统提出相应的风险防范和应急处置对策建议,期望对进一步提升我国城市韧性,减轻气候变化衍生极端暴雨灾害的不利影响有所启发。

城市内涝低洼风险区损失评估及预防对策分析

城市内涝是城市面临的重要自然灾害之一,由于城市化进程中土地利用的不合理以及气候变化等因素的影响,加剧了城市内涝问题的严重性。低洼区域往往是内涝发生的高风险区域,严重影响了城市的正常运行和居民的生活质量。因此,评估城市内涝低洼区的损失并制定相应的预防对策至关重要。本文通过对城市内涝低洼风险区的损失评估与预防对策的分析,旨在提供科学有效的方法来应对城市内涝风险。

伦理视角:基于生命与安全的城市抗洪建筑创新探究

面对洪灾,城市如何积极应对成为近些年很多国家关注的热点。文章基于生命与安全的设计价值理念和伦理观,从设计的角度对我国古代城市和国外现代城市抗洪防灾建筑进行深入分析,探讨古代以“护城”为主和现代以“护房”为主的防洪设计特点。进而针对现代洪灾中城市面临的主要问题,从顺应地形的高跷式住宅、利用空间的浮动式建筑和快速建造的临时性建筑3个方面来探索城市建筑的创新设计路径。通过对古今抗洪设计思维比较、国外抗洪创新方式的分析,从而提出当代对抗洪设计系统思维传承的必要性,以及对外来抗洪方式本土化的可行性,从而完善对现代城市建筑伦理功能的实践。

城市建筑小区内涝风险快速识别与驱动因素分析

城市内涝风险快速识别及致涝因素初步分析是开展城市内涝治理的首要工作,传统的城市排水模型模拟方法需要高精度的基础数据支持和较长的计算周期,难以满足城市内涝快速识别需求。基于泸州市中心城区建筑小区2015~2022年实际内涝灾害数据,通过核密度估计和空间相关性分析对中心城区建筑小区内涝风险空间分布进行了快速识别,并采用Spearman相关分析和地理探测器法对内涝驱动因素进行了分析。结果表明:泸州市中心城区建筑小区内涝风险呈现从中心向四周逐渐降低的趋势,高风险区域主要位于城北片区、中心半岛老城片区和龙马潭老城片区;土壤地质、土地利用、社会因素和降雨因素是内涝风险的主要驱动因素,并表现为多因素协同发生的复杂形式。研究成果可为泸州市内涝风险精细化模拟分析提供基础,也可为西南丘陵城市建筑小区内涝风险快速识别及致涝因素初步分析提供方法支撑。

城市暴雨洪涝灾害防控系统脆弱性的“乌卡”问题研究——以河南郑州“7·20”特大暴雨灾害为例

极端天气引发暴雨洪涝灾害造成重大人员伤亡和财产损失,而“乌卡”时代的到来加剧了城市暴雨洪涝灾害防控系统的脆弱性,其易变性、不确定性、复杂性和模糊性,使公共领导者和基层实践者在价值层面“应该降低”和实践层面“怎么降低”城市暴雨洪涝灾害防控系统脆弱性的“乌卡”问题都面临困境。分析自然、社会、管理和技术四类子系统脆弱性的“乌卡”问题,并在此基础上,提出以自然灾害综合风险管理为导向解决“乌卡”问题,通过风险识别、风险分析、风险评价、风险控制分别应对城市暴雨洪涝灾害防控系统脆弱性的“乌卡”问题特征,可以为提高城市暴雨洪涝灾害防控系统韧性提供有益思考。