城市洪涝治理与韧性城市建设:变革、创新与启示

我国城市洪涝治理经历了从工程措施到工程与非工程措施并举,从洪涝分治到洪涝统筹,从城市局部治理到流域系统治理的重大转变。特别是海绵城市和韧性城市理念的引入,显著提升了城市洪涝治理水平,促进了城市可持续发展。经过多年探索与实践,我国在技术应用、政策管理、公众与社会参与等方面取得了显著进展,城市洪涝模拟与风险评估取得重要成果,监测感知系统日趋完善,预报预警技术取得突破,应用场景更加广泛;跨部门协作与联动机制、政府与社会资本合作模式的提出,高效信息传播机制和公众参与程度的加强,均显著增强了城市应对洪涝灾害的能力,为防洪减灾工作提供了有力支撑。借助北斗卫星、激光雷达、物联网、人工智能、大数据等先进技术,我国持续推进数字孪生流域、国家水网与区域水网建设,为洪涝治理和水利高质量发展提供了重要支撑。今后,城市洪涝治理将继续朝着系统化、智能化、生态化方向发展,面对新时代的机遇与挑战,应结合海绵城市与韧性城市建设,坚持系统治理、坚守底线思维、坚持创新发展,通过全局性谋划和整体性推动,不断提升水旱灾害防御水平和水安全保障能力。

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。

变化条件下长江下游地区防洪问题与韧性提升对策

长江下游地区圩区广布、城镇众多、水网稠密,汛期受长江上中游来水、长江口及沿海高潮和本地暴雨共同威胁。目前,该地区形成了以江河湖海堤防为基本屏障,以水库、湖泊和蓄滞洪区为洪涝调蓄空间,以长江及区域主要河道为洪涝行泄通道,各类闸站相配套的防洪治涝工程体系。但近年来长江流域大洪水事件表明,长江下游防洪工程薄弱环节仍然明显,蓄泄矛盾突出,空间统筹治理和工程协同调度不足,灾害风险预防管控存在盲区,同时还面临着气候水文和经济社会条件双重变化的复杂形势。为强化长江下游地区洪涝灾害风险集成调控、提升应对大洪水的韧性,需在稳固长江干流防洪屏障和行洪主通道的基础上,科学优化各水系洪涝蓄泄格局、加快补齐防洪基础设施短板、促进洪涝治理空间均衡协调、加强洪涝灾害风险管控预防、提升防洪管理智慧化水平。同时,还应针对长江下游地区重大防洪科技问题开展系统深入研究。

GIS技术在洪水灾害中的应用研究综述

地理信息系统(GIS)是一种专用于处理地理和空间信息的计算机系统。当前,随着计算机技术的逐渐成熟,GIS技术的空间分析等特点对于水资源的规划与管理有着重要的研究意义,其中在洪水灾害中的应用是近年来研究发展的一个重点。通过GIS技术建立洪水模拟模型,进行预测预警,以此为防洪抗涝提出更加科学的决策建议,降低频发的洪涝灾害事件所带来的损失。该文针对其在洪水灾害中的预测、风险图绘制、模型建立及避险路线进行评述,提出当前存在的问题,并对今后GIS在洪水灾害中的应用进行展望。

平原丘陵地区城市内涝成因分析及应对措施

为应对日益严重的平原丘陵城市内涝问题,在梳理近年来平原丘陵地区内涝相关文献资料的基础上,从气候、地形、城市化、排水管网和管理体系等方面分析了平原丘陵城市内涝产生的原因;并从产汇流管控、排水管理、应急预警和规划管理方面提出了相对应的城市治理对策。最终认识到治理平原丘陵城市内涝是持久的过程,要充分发挥工程措施和非工程措施的协同作用,可为平原丘陵地区城市的内涝治理提供了参考。

全域系统化理念下的内涝防治实施方案编制思考--以深圳市某中心城区为例

为解决城市内涝积水问题,完善内涝系统化防治体系,以深圳市龙岗中心城为例,从全域角度研究分析内涝积水成因,并基于此构建“源头管控、管网提标、多元调蓄、洪涝共治”的城市雨水防涝体系。文章分别研究了源头径流管控、主干管通道完善和优化、蓝绿空间综合利用、河道分流等系统化方案的路径与方法、实施条件。与此同时,采用DHI MIKE模型开展实施效果评估分析,结果表明,在系统性措施共同作用下,预期内涝防治能取得显著成效,研究区域内内涝点积水深度均降低至15 cm以下,最高降幅达81%。研究可以为研究区域内后续内涝防治工程提供技术参考和指导。

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。

城市内涝问题在城市更新过程中的改善研究

由于极端天气引发的暴雨现象,导致城市内涝已经严重制约城市发展。随着城市化率的升高,城市更新已经成为我国未来一段时间城市建设的重要内容,而如何在城市更新的过程中科学地解决城市内涝是一个需要系统性研究的问题。该文对城市更新中城市内涝成因、改善途径及政策研究进行归纳梳理,提出现存的困境,并根据国内外的实践案例,分析总结出顶层设计、具体落实及精细管理方面的建议。

基于积水高度的下凹桥区交通信号实时控制仿真模拟

针对目前各大城市下凹桥区降雨积水情态与交通管控无法联动,且下凹桥区降雨积水时交通安全及应急处理处置缺失的问题,系统地解析下凹桥区降雨积水水位感知、安全警示标识和交通信号管控的具体形式,确定下凹桥区周边交通路口相位信号配时的调控模式,进而建立基于积水高度的下凹桥区交通实时控制系统,并采用交通仿真测试环境模拟评估下凹桥区周边交叉口相位信号配时优化方案在不同积水高度条件下的适应性和改善效果。结果表明:降雨天气将增加下凹桥区周边交叉口整体的延误和排队长度,而相位信号配时优化能有效提高下凹桥区周边交叉口的车辆通行能力,提升交叉口整体服务水平,降低降雨天气对交叉口交通带来的不利影响。

珠海城区某易涝地块改造思路与技术措施

以珠海南湾城区东桥村易涝地块的治理为例,结合地块更新及地块现状提出系统化的治理思路和措施。通过海绵措施,控制雨水径流;通过提高地块标高,确保地块雨水重力自排;通过部分雨水管渠提标改造,满足雨水排放需求;通过系统分析,废除现状雨水泵站,降低排水管理难度。

山地城市内涝治理方法探索——以桂林市阳朔县为例

受全球气候变化及城市化进程加快的影响,我国极端降雨发生的频率和强度也日益增加,严重制约了城市发展。桂林市阳朔县具有世界级山水景观,是国际旅游圣地,近年内涝频发对旅游业造成严重冲击,因此内涝治理势在必行。通过研究近几年阳朔县的内涝情况,以2020年6月发生的极端降雨情况为例,从水文气候、城市建设等方面深入分析了阳朔县内涝发生的原因,并提出系统治理、蓄排共举等相应治理措施,为山地城市内涝治理提供有效思路。

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。

建阳中心城区内涝治理系统化方案编制研究

受全球气候变化及城市化进程加快的影响,我国极端降雨发生的频率和强度也日益增加,内涝灾害问题严重制约了城市发展。结合建阳中心城区内涝治理系统化方案的编制实践,根据内涝灾害成因,从区域流域、城市建设、排水设施、日常管理四个层面,重点探讨建阳中心城区内涝系统治理方案,为其他类似城市的内涝治理提供借鉴和参考。

某国际旅游度假区周边开发中基于落地性的城市河道断面优化调整

城市河道是保障城市安全和社会经济发展的重要支撑,在进行区域开发时可能会遇到拟建河道与周边其他工程有冲突的情况。以某国际旅游度假区北片区河道为例,对河道断面进行优化调整。结果表明:河道断面的优化调整既保证了河道防汛除涝安全和活水畅流效果,又保证了周边其他项目能够顺利推进。

风暴潮与极端暴雨叠加作用下九龙半岛内涝防控方法

考虑城市地形、建筑、排水管网要素,构建风暴潮与极端暴雨叠加作用下的九龙半岛内涝灾害模型,对多种内涝防控方法进行了量化评估。结果表明:构建的内涝灾害模型可准确反映不同位置淹没范围及水深等关键物理量;止回阀与挡水板能够通过切断海水倒灌渠道削弱风暴潮对城市内涝的放大效应,1000年一遇风暴潮与极端暴雨叠加作用下,西九龙深水埗钦州街附近区域加装止回阀后管网溢流率下降14.8%、净排水量增加5.7%;八号货柜码头加装1 m高挡水板可使淹没面积降低26%;地下蓄洪池通过汇集与存储地表径流减轻周边淹没程度,降雨重现期为100 a条件下界限街游乐场淹没面积降低34%。

宁夏豹子滩村地下径流暗涵截渗渍害治理技术研究

为了治理红寺堡区柳泉乡豹子滩村地下水位上升、房屋地基下沉、倒塌的问题,采用水资源利用调查、水文地质勘查,探明村庄地下水来源及其上升原因,提出减少地下径流的节水灌溉方案和管井截渗、沟道截渗、暗涵截渗拦截地下径流控制方案。通过技术经济比较与地下水运动数值模拟分析,确定暗涵截渗排水方案。结果表明:暗涵截渗拦截地下径流治理方案的实施,豹子滩村庄地下水位大幅度降低,典型农户地下水埋深由治理前的0.3 m~0.8 m降低到2.5m以下,村庄渍害治理取得显著效果。说明地下径流暗涵截渗渍害治理技术在此类地区地下水的治理过程中是切实可行的。

城区排水管网建设及内涝点治理工程中主体工程施工部分施工技术总结

为提升城区排水管网建设与内涝点治理工程主体施工技术水平,本文以遵义市中心城区实际工程项目为例,进行了城区排水管网建设现状与内涝点风险评估工作,并提出了优化主体工程施工部分技术方法。结果表明:掌握排水管网运行局限与内涝风险,有利于强化薄弱区域的施工建设效果,提高治理设施作用可靠性。

基于InfoWorks的金钟街老城区内涝防治研究

天津历史上发生过多次内涝事件,城区中小河水位居高不下,排水不畅,给天津市交通和居民出行造成了严重影响,社会经济受到过严重损失。以天津市金钟街老城区为例,利用InfoWorks软件搭建并耦合一维和二维模型,对现状片区内涝情况进行综合模拟与评估,提出源头减排、中游管网改造及下游增加调蓄容积的治理措施,通过对治理措施的影响分析提出适合该片区的综合治理方案。模拟结果显示:内涝治理后,积水点1、2的最大积水深度较内涝治理前分别减小48.4%和60.7%,退水时间较内涝治理前分别缩短70.8%和80.2%,排水管网达到了100年一遇的标准。表明提出的综合治理方案科学合理,为老城区治理措施的选取及内涝防治提供了新思路。

基于暴雨洪水管理模型的菊树北涌排涝评估及综合整治

为了解决菊树北涌地区的内涝问题,推进排涝综合整治工程建设,提出暴雨洪水管理模型,并应用设施景观设计技术,完善水景观。通过降雨重现期,对排涝系统进行模拟分析,与改造前相比,重现期为50年时总削减率超过20%,洪水下渗量呈增加趋势;当重现期为50年时,改造后的径流量比改造前的径流量削弱20m^(3)。结果表明,基于暴雨洪水管理模型的景观设计技术能够有效解决排涝问题。

济南市章丘区城市防洪除涝现状及治理浅析

近年来,随着城市化进程的快速发展,章丘区现状防洪能力已不能满足经济建设的发展需求,防洪排涝问题也越来越凸显,城区防洪安全面临威胁、防洪排涝体系亟需按照城市防洪标准进行规划,对现有工程进行改造提升。通过对区域降雨分析,对城区内涝评估,分流域提出了治理计划,通过采取工程和非工程措施,提高防洪排涝能力、改善大气水体环境。在保证防洪安全和水资源有效开发利用的同时,可极大地改善章丘城区的环境面貌。