以韧性城市理念提升城市排水防涝能力的实践

随着城市化进程的加快,城市内涝问题日益凸显,对城市可持续发展构成挑战。本文基于韧性城市理念,探讨了城市排水防涝能力提升的思路与实践。首先阐释了“人水共生”理念的内涵、基本理论与实现途径,以及其与韧性城市理论的关联;并基于当前我国城市排水防涝体系建设存在理念缺失、规划滞后、建设不足和管理局限等问题,提出了系统观念、洪涝统筹、蓝绿灰融合和科技赋能等城市排水防涝能力提升思路。同时,通过梳理近年来在石家庄市、成都市、三亚市和信阳市开展的提升城市排水防涝能力规划项目的实践经验,提出了未来城市内涝治理的方向,包括转变传统治理理念、采用绿色措施、多维度综合治理、优先考虑自然解决方案和坚持“中西医结合”的方式,以期对未来持续开展城市排水防涝工作提供借鉴,以实现我国城市洪涝韧性的持续提升。

适应我国不同自然条件类型城市的内涝治理模式研究

【目的】为加强各地内涝治理措施对区域气候特点、地形水系等自然条件的针对性,【方法】将我国城市根据自然条件差异分为北方少雨城市、平原河网城市、山地丘陵城市、滨海临江(河)城市4种类型,并筛选银川、苏州、宜昌、深圳4个城市分别作为案例,结合近年来内涝发生情况、风险评估及治理情况,梳理和剖析案例城市内涝主要原因、采取的治理措施和成效、面临的主要问题等;对照“源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急”的城市排水防涝工程体系,进一步细化延伸,研究提出不同类型城市的内涝治理模式。【结果】由于内涝成因差异,不同类型城市在管网建设、蓝绿空间保护、洪涝统筹、应急调度等方面工作的侧重点应各有差异。北方少雨城市应以补齐管网系统短板和保护修复蓝绿空间为主;平原河网城市应以保护水网格局、优化水系调度、增加强排能力为主;山地丘陵城市重点则是做好应对山洪的工作,强化排涝通道建设;滨海临江(河)城市需统筹洪涝潮关系,探索弹性空间建设,提高防汛应急和灾害响应处置能力。【结论】为应对气候变化条件下愈加频发的极端降雨,各地应结合自身自然条件,补齐内涝治理工作短板,持续提高城市的空间韧性。研究结果对于各地优化内涝治理工作思路具有一定的参考价值,为各地有效应对内涝灾害提供借鉴。

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。

基于洪涝统筹的山地丘陵城市排水防涝体系构建

针对山地丘陵城市内涝频发现象,以东南某山地丘陵城市为例,在区域内涝风险评估和排水防涝现状分析的基础上,基于洪涝统筹的思路,从江洪防御、山洪导排、源头减排、管网排放、蓄排并举、日常运维管理和超标应急系统的角度,构建流域防洪、内涝防治和超标应急的排水防涝体系。模拟结果表明,该方案实施后,可有效消除区域积水,降低内涝风险。

苏南地区小流域防洪治涝规划研究——以胜利河流域为例

通过梳理胜利河流域[1]现状防洪治涝工程基本情况,并采用文献查阅、实地勘察和调查走访等方式,分析现状流域防洪治涝调度体系存在的问题,论证防洪治涝规划标准,统筹考虑防洪工程建设“蓄泄兼筹”的治理原则,提出了与流域实际情况相结合的规划方案,为苏南地区小流域防洪治涝规划提供借鉴与参考。

济南临空经济区防洪排涝规划策略

为了明晰济南临空经济区内涝致灾的机理,探求影响内涝的主要因素,保障机场扩建及片区重点区域排水安全,构建片区水网体系,通过片区现状地形分析,调研现状河道及机场排出口需求,落实国土空间规划条件,形成片区水网体系,并通过SWMM软件动态验证水网体系时空降雨不均、地势平坦低洼、外排水系渲泄不畅是造成临空经济区内涝风险较高的根本原因。通过竖向优化、加固堤防等措施可降低外洪对片区的影响;针对性承接机场外排水需求,优化水网布局,蓄滞空间设置可降低片区内涝风险;对SWMM模拟出内涝风险较高河道,可针对性提出相应措施,解决平坦地区内涝问题。

外洪溃堤一、二维耦合模型与内涝模型叠加在防洪保护区内的应用探讨

针对防洪保护区河道洪水的漫滩、溃堤及其与内涝叠加耦合预测的难题,以模拟溃堤洪水遭遇区域内涝情况下洪水演进过程为目标,采用基于非结构网格的Roe格式离散控制方程,利用Mike-flood提供的标准连接、侧向连接实现一维与二维模型间的耦联,将溃口口门概化为宽顶堰并添加控制策略实现堤防溃决模拟。采用二维水动力模型耦合降雨径流关系计算净雨过程,建立与区域内涝模型叠加联用的一、二维水动力耦合模型。以中运河南片防洪保护区内洪水演进为例进行分析,结果表明:中运河右堤胡家险工溃决后,洪水向下游演进至房亭河与中运河交汇处的运西洼地内,最大淹没水深位于房亭河与中运河交汇处。模型能够较合理的反映区域内涝分布、地形及主要道路和涵洞对洪水演进的影响,可为区域内防洪抢险工作提供可靠依据。

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。

城市“排水、排涝、防洪”工程之间的和谐关系研究

城市内涝是城市水灾害之一,是城市"排水、排涝、防洪"工程关注的重点,体现城市基础设施建设水平和管理水平。但由于城市"排水、排涝、防洪"工程的建设与管理隶属不同行业,三者之间的设计运行关系是否和谐,直接关系到区域防洪排涝安全。在对"排水、排涝、防洪"的概念要点与内涵进行比较的基础上,重点分析了"排水、排涝、防洪"工程的和谐关系建设问题,其结论有助于提升城市防洪排涝工程的建设与管理水平。

基于DEM的河网缓冲区生成方法研究

在洪水灾害危险程度区划中,需建立河网缓冲区.但是,不考虑地形影响而只按河流等级给定缓冲区宽度,则不能很好地反映实际情况.为解决这一问题,利用长江中下游的DEM和河网分布图,提出了基于DEM的河网缓冲区生成方法:利用无填洼的DEM生成流水网,进而生成子流域;挑选出河流和湖泊经过的子流域并将其进行合并,以合并后的结果作为河流和湖泊的缓冲区.结果表明,基于DEM的河网缓冲区生成方法能够生成符合实际情况的河网缓冲区.

加强城市防洪排涝工作的思考和建议

在梳理我国城市防洪排涝设施发展和管理现状的基础上,分析了防洪排涝工作存在的主要问题及原因,提出要促进城市防洪排涝工作与城市建设管理之间更好地互动和协调,并从加大排水系统升级改造、划定洪水调蓄空间控制红线、加强对雨洪控制和利用强制性要求、完善海绵城市建设相关技术标准、健全防洪排涝应急管理等方面提出相应的对策和建议。

阳澄淀泖区圩区排涝对区域防洪的影响分析

阳澄淀泖区属于典型的平原河网地区,河湖密布,地势低洼。为了抵御洪水,区域内建成大小联圩366个,约占总面积的50%。圩区建设是平原河网低洼地区的重要防洪排涝措施,但随着圩区规模的扩大、防洪排涝标准的不断提高,使得骨干河道洪水位上升,对区域防洪产生重要影响。以实测资料和圩区现状调查为基础,构建了能反映现状河网、圩区分布、圩区调度的数学模型,定量分析了圩区排涝对区域防洪影响。所建立的数学模型及对圩区排涝对区域防洪的影响分析可为阳澄淀泖区的洪水计算、防洪规划、圩区建设提供理论依据。

沂南区域排涝治理的盐东控制工程治理方案研究

针对盐东控制工程为江苏省沂南地区盐西片东排入海的唯一控制工程,分析了沂南盐西片5 a一遇排涝、20 a一遇排洪规模,结合数模计算分析了盐东控制现状排涝、排洪能力,指出了沂南地区盐西片现状排涝、排洪存在的问题及影响因素,并针对目前的工程现状及治理状况提出了提高该片区排涝、排洪能力的治理措施和方案,可为今后沂南盐西片排涝、排洪治理方案的研究提供技术依据。

低洼绿地对降低城市径流深度、径流系数的效果分析

城市径流深度、径流系数取值直接影响到城市防洪排涝安全和建设投入,针对低洼绿地不同下凹深度对降低城市径流深度、径流系数的效果进行了分析。分析结果显示:径流系数受降雨量影响,当采用较高排水标准时,应当适当提高径流系数的取值;绿地不下凹时,在降雨量大的情况下,径流深度和径流系数仍较大;绿化率35%深度为100 mm的低洼绿地,在1 h不同频率降雨条件下,可以将相同径流深度所对应的降雨频率提高1～2个标准级;在1h相同频率降雨条件下,可以将径流系数降低0.3～0.4左右,显著降低汇流比例,削减洪峰流量。因此,针对目前我国部分城市防洪排涝形势严峻的情况,为有效降低城区径流深度和径流系数,有必要大力推广设置低洼绿地,绿地设置平均深度为80～120 mm为宜。

丘陵及山地城市建设用地竖向规划方法研究

该文针对丘陵及山地城市的特点,重点从地形地貌评价、防洪排涝规划及竖向管理措施等三个方面对山地城市竖向规划方法及一般技术路线进行了论证及总结,并简要介绍了ArcGIS技术在竖向规划中的应用。

城镇排水标准与区域除涝标准衔接的研究进展

目前,国内各城市的排水系统和河道排涝系统分属于不同的管理机构,遵循不同的标准规范。该文研究了城镇排水标准和排涝标准在设计暴雨选样方法、设计流量方法、设计暴雨历时、设计重现期等方面的差异,并围绕设计流量相当、水位衔接和模型评估等三种方法,梳理分析了排水标准和排涝标准衔接的研究进展,为城镇排水防涝研究和规划的有效开展提供重要基础。

上海浦东新区防汛减灾工程体系现状能力评估

上海市海塘、江堤、除涝和排水"四道防线"建设时间较为久远、建设标准偏低,面临着地面沉降、海平面上升等问题,必须对工程防御能力进行重新评估。采用高精度数值模型等手段,以相关规范和规划为依据,对具有代表性的浦东新区"四道防线"的防御能力进行量化评估。结果表明,该区"四道防线"防御能力均存在不同程度的不达标情况。建议加快推进海塘、防汛墙薄弱段的加高加固;加强区域河湖水系的综合整治;促进低标雨水排水系统的改造。

宿迁市城市内涝成因及防治对策研究

通过分析宿迁市近年来城市内涝灾害情况,总结宿迁城市内涝灾害成因,针对城市防涝体系中存在的问题,探讨城市内涝治理思路,从防洪体系建设层面、管理规划层面等,提出提高城市防洪排涝管理水平的对策措施。

基于SWMM的区域防洪排涝设施布局优化模型构建

为了实现对区域防洪排涝设施布局优化,建立基于暴雨洪水管理模型(SWMM)的区域防洪排涝设施布局优化模型,采集暴雨洪水的流量监测结果作为基础数据,采用结构和区域载荷分析的方法,对区域防洪排涝设施布局按换算截面法和受力平衡度进行力学参数分析,结合SWMM模型的底层数据库设计以及大数据信息管理技术,实现区域防洪排涝设施布局优化。测试结果表明,采用该方法进行区域防洪排涝设施布局设计的防洪能力较好,结构稳定性更强。

富阳市城市防洪规划中的治涝问题

以富阳市江北区的治涝规划为例 ,从具体分析受涝成因入手 ,提出兼顾各方面要求的治涝规划方案 ,并通过水文分析及水利计算 。