LID控制下城市成涝风险规律与防涝应急研究

为研究LID控制下城市内涝应急响应规律,以SWMM模型为工具,在汉口某小区模型的基础上建立年径流总量控制率85%的城市模型,依据芝加哥降雨模型和汉口暴雨公式,设置降雨历时为2和4小时,重现期为1、2、5、10年的降雨强度序列开展成涝风险性研究。结果表明:重现期的变化不影响内涝显现时刻及内涝风险程度二者的变化规律,即重现期相同时,短历时降雨内涝显现时刻提前于,内涝风险程度高于长历时,且随着重现期的增加,长、短历时降雨作用下内涝显现时刻均略微提前,而内涝程度均逐渐加深;存在临界重现期使得在此重现期范围内,短历时降雨作用下内涝时长较长历时更长,而超过该重现期,表现出与前述相反的规律。基于此,提出采用基于贝叶斯决策理论和二区间数方案优选理论应急决策方法,并以重现期为10年、历时2小时的降雨强度序列为决策情景进行防涝应急决策,决策选择方案a6为应急救援方案,表明了该决策方法在LID控制下城市内涝应急决策上的适用性。     

基于OPUT的城市LID设施防涝布设方法

近年来,极端暴雨增加导致城市内涝愈发严重,而合理布设低影响开发(low impact development, LID)设施可以有效地缓解城市内涝问题。该文提出了一种基于溢流点位上游追踪(overflow point upstream tracking, OPUT)的LID设施布设方法。运用暴雨洪水管理模型(storm water management model, SWMM)构建排水模型,模拟不同重现期管网溢流,采用OPUT方法确定需要布设LID设施的雨水子汇水区,与传统全范围等比例(traditional full range equal proportion, FREP)的LID设施布设方法结果进行对比。结果显示：从缓解内涝方面来看,OPUT方法和FREP方法节点溢流体积削减百分比在单位布设LID设施面积下均随着重现期增大而减小。从径流削减方面来看,在不同的重现期下,2种方法对径流体积和径流峰值流量的削减情况在单位布设LID设施面积下是不同的,OPUT方法对径流体积的削减在重现期较大时效果更好,对径流峰值流量的削减随着重现期的增大呈上升趋势并接近FREP方法。从经济方面来考虑,当...     

浅论低影响开发对解决城市内涝问题的影响

城市内涝问题成为摆在我国城市发展面前的一个重要问题,低影响开发技术为解决城市内涝问题提供了有力的措施。解释了低影响开发技术的概念,分析了低影响开发技术对解决城市内涝问题的影响,评价了低影响开发技术的应用效果,阐述了低影响开发技术理论与方法的主要缺陷与扩展方向。     

基于海绵城市视角下的生态校园建设

生态校园建设的提出,是在微观层面上对海绵城市理论进行的积极探索,通过运用生态适应、低影响开发、弹性设计的建设原则,具体探析实现校园场地如海绵似对雨水进行调蓄管理的"海绵"设施的设计方法,从而实现校园区域内雨洪的自然积存、渗透与净化,有效改善校园及其周边的水生态和水环境。     

CG与GIS支持下的城市应急系统研究

城市公共危机会导致重大人身伤亡与财产损失,科学的城市应急系统可有效应对和处理危机事件.信息技术的发展使得计算机能为城市应急救援提供科学决策支持.针对城市应急系统的特点,结合当前计算机图形技术(Computer Graphics,CG)与地理信息系统技术(Geographic Information Systea,GIS)的发展,综述了两者在城市应急救援与大规模人群疏散中的应用现状,并提出和研究了集成CG与GIS的城市应急系统的建设思路和方法.     

基于车路协同的城市应急车辆优先控制：概述与展望

面向我国城市常态应急车辆优先通行需求和车路协同智能交通发展的实际情况,总结了应急车辆优先控制发展历程和研究现状,分析并讨论了存在的问题和未来的研究重点。首先,回顾了我国常态应急车辆优先的发展情况;其次,概述了车路协同应急车辆优先控制、结合优先与路径规划的应急车辆优先控制的国内外研究现状;最后,针对当前研究存在的问题进行了讨论并立足车路协同、自动驾驶等新理论与技术的演进总结了常态应急车辆优先领域的研究重点和应着力解决的关键问题。     

极端暴雨下绿-灰-蓝基础设施防洪排涝效果评估——以东沙湖流域为例

针对当前城市洪涝研究主要集中在单一的绿色、灰色基础设施或绿-灰色基础设施的不足,基于水文水动力耦合模型对武汉市东沙湖流域进行建模,采用武汉市暴雨经验式并移植郑州“7·20”暴雨生成重现期1～1 000a的极端暴雨情景,分析极端暴雨下绿-灰-蓝色基础设施的雨洪控制能力.研究结果表明：绿色基础设施主要应对5a一遇以内的降雨,且有一定的削峰和峰值延缓效果;灰色基础设施排水能力的提高有助于城市应对极端暴雨,且雨强越大其发挥效果越明显,但存在增大峰值和提前峰现时刻的负面作用;蓝色基础设施具有极大的雨洪调蓄潜力,可为应对极端暴雨提供保障,但需考虑其综合效益并制定多级水位调控方案;绿-灰-蓝色基础设施应综合起来优化评估,蓝色基础设施的顶托效应反映了其水力联系和耦合关系.以期该研究为城市内涝灾害治理和海绵城市建设规划提供科学依据.     

麦捷让气田古构造对油气成藏的控制作用

为明确麦捷让构造卡洛夫-牛津阶气藏的控藏因素、掌握油气富集规律,利用层拉平技术研究了麦捷让构造的形成与演化,明确了麦捷让古构造和现今构造的形成时期以及规模;通过研究油气的生成、运移与构造形成之间的时空匹配关系,解决了卡洛夫-牛津阶气藏控藏因素不清的问题。研究得出,现今构造对麦捷让气藏的形成影响小,古构造是影响气藏形成的主控因素,古构造的大小决定了气藏的储量规模和油气分布规律。通过控藏因素的研究,不仅明确了气藏类型,也探索和掌握了气田的高产富集规律,即在古构造高点或古构造的上斜坡,储层物性好、气井产量大,远离古构造高点或位于下斜坡,则储层物性差、气井产量低。     

“多主体-全过程”视角下城市洪涝灾害应急管理框架研究

城市洪涝灾害应急管理水平提升已成为国家防洪安全的重大需求,也是国内外关注研究的前沿热点和重点领域.然而,传统的灾害管理模式制约着我国城市洪涝灾害应急水平的发挥,城市洪涝灾害应急管理还面临着应急管理资源有限、应急管理主体割裂、应急管理组织缺位、应急管理过程失衡等困境.在“多主体-全过程”视角下,以危机缩减、危机预备、危机反应、危机恢复四个过程为着力点,研究城市洪涝灾害应急管理框架的构建,探讨政府、社会组织、公众各参与主体在应急管理各阶段的行为措施,从建立灾害风险数据库、构建多元主体协同机制、强化预警和响应一体化管理、全面防汛部署与执行、建立应急指挥中心、实施科学的灾后评估等方式入手,实现城市洪涝灾害应急管理多主体-全过程联动.     

港口服务中断条件下应急处置策略与多港协调机制研究

突发安全事件会导致港口服务的暂时性中断,港口的应急处置策略决定着救灾服务效率和效果.针对港口突发安全事件的紧急性和集装箱港口网络集群的特征,研究了港口服务中断条件下应急处置策略与多港协调机制问题,综合考虑港口物流网络系统中各方决策偏好,提出了基于枢纽港口服务中断背景下多港资源协调调度的多目标非线性整数规划模型,使得灾难给港口物流网络系统造成的损失最小.通过Lingo 13.0求解表明模型有效,通过比较分析得到不同程度灾难条件下多目标非线性模型的适用性和应用方法,为港口应急决策提供理论参考.     

湖北长阳经济开发区防洪排涝水文计算分析

在分析暴雨特性及洪水成因的基础上,采用由暴雨资料推求设计洪水的方法,对长阳经济开发区的设计洪水进行了分析计算.得出经济开发区防洪排涝标准10 a一遇、20 a一遇、50 a一遇洪水的设计洪峰流量、设计最大24 h暴雨量、相应开发区排涝洪水量、排涝模数,为长阳经济开发区河道整治疏浚、河网的排涝及水资源利用等提供决策依据.     

基于一二维耦合内涝模型的城市道路积水来源量化分析

为模拟道路地表径流和排水系统溢流对道路积水的影响,对道路汇水区采用地表二维模型,对其他汇水区和地下管网采用一维模型,并构建基于PCSWMM的一二维耦合内涝模型,提出以本地道路地表径流和检查井溢流对积水贡献比例为指标的积水来源定量分析方法.基于实测检查井液位数据和积水深度数据对模型进行验证后,利用该模型对设计暴雨条件下深...     

城市暴雨内涝预报研究

利用1995—2006年太原城市暴雨内涝灾害及其相关资料,统计分析了各种因素在内涝灾害形成中的作用与相互关系;以二维非恒定流理论为基础,构建暴雨内涝预报数学模型,并对其进行了模拟试验。     

降雨强度及降雨间隔对低影响开发雨洪控制的影响及分析

低影响开发(low impact development,LID)是一种采用微观尺度和分散式设施从源头实现雨洪控制的理念。以长沙市某居民小区为研究区域,基于城市排水管网模拟系统建立了现状无LID、绿色屋顶、下凹式绿地、渗透铺装、植被浅沟及上述四项LID设施组合的六种不同用地场景的排水管网水力模型。结合管道的承载能力全面评价各项LID措施在不同降雨强度、不同时间间隔多场降雨的雨洪控制效果。结果表明:渗透铺装、下凹式绿地、绿色屋顶措施的径流控制和削峰作用相对较好。降雨强度较低时,LID措施的雨洪控制较好,与排水管渠系统联用,可以有效降低内涝风险。绿色屋顶和下凹式绿地的径流削减能力对降雨强度变化较敏感,渗透铺装和植被浅沟相对稳定。连续降雨条件下各项LID的雨洪控制效果不佳,绿色屋顶和植被浅沟的削峰能力严重降低。随降雨间隔的加大,各项LID措施的功能缓慢恢复。     

一维管网与二维地表双向耦合的城市暴雨内涝模拟

为快速、准确模拟城市暴雨内涝演化过程,提出一种排水管网与上覆地表动态水力交互方法,构建了一维管网模型(SWMM)与二维水动力(LISFLOOD-FP)双向耦合的模型,解决了一维管网和二维地表的双向流量交换和时间同步难题。以上海外高桥地区为例,采用两次短历时降雨过程对耦合模型进行校准和验证,比较分析了单向、双向耦合的淹没范围与水深变化。结果表明:双向耦合模拟精度较高,在研究区具有良好的适用性;对于占比80%以上的轻度(<0.2m)积水区,单向、双向耦合的模拟积水面积比为1.21;对于中等(0.2～0.3 m)和重度(>0.3 m)积水区,单向耦合模拟结果趋于严重,该比值分别增至1.88和2.1。所构建的双向耦合模型能够揭示城区内涝积水、扩散及消退的全过程,可用于城市暴雨内涝推演,为内涝治理和灾害防御提供科学依据。     

城市绿化与热岛效应的关系研究进展

全球变暖最显著的特征之一就是城市热岛效应.概述了城市热岛效应的影响因素及缓解策略,从植物个体微观尺度、植物群落小尺度以及绿地景观大尺度3个方面综述了国内外对绿化与热岛效应关系的研究现状,提出了目前研究存在的问题.基于当前城市绿化与热岛效应的研究现状,展望了未来的研究方向.     

基于SWMM的小区排水能力校核及低影响开发解决措施

以武汉市青山区某居住小区为例,对该小区的排水管网进行合理概化,构建基于SWMM的水力模型,以1 a、3 a、5 a为重现期校核排水管网系统的排水能力。通过模型计算,该小区排水能力不符合现行的武汉市排水设计规范。在1 a、3 a、5 a重现期下该小区溢流节点随之增加,不同重现期下溢流节点所占比为40%、52%、64%。针对该小区排水能力不足的问题,通过3种不同低影响开发(LID)组合方案的措施,对该小区进行了改进。结果显示,1 a、3 a、5 a重现期下无节点发生溢流,降低了管网排水压力,满足了现行排水设计规范。     

城市土壤特征对降雨径流控制的影响

城市范围土壤受到人为扰动而出现生态功能退化,总结了城市土壤的物理化学和水文生态特征,分析了城市土壤对降雨径流量和水质的影响,探讨了低影响开发(LID)工程土的要求,以期为改善LID措施控制降雨径流效果提供理论依据和参考。研究表明:以下渗为主的LID措施,土壤饱和导水率是重要参数;以去除污染负荷为主的LID措施,土壤质地、容重是重要参数,pH及本底养分、重金属含量也是影响因素;应以此为基础设计改良工程土配方;施工过程中,应避免场地土壤的机械人为压实;定期清理设施区域的垃圾,防止阻塞土壤表层;在污染严重区域,定期检测土壤污染物浓度,若超过土壤负载需更换土壤。     

基于多属性决策的城市基础设施事故风险评价

考虑到城市基础设施系统复杂性,引入多属性决策的相关理论,在对数据进行规范化整理的基础上,构造成对比较矩阵,对城市基础设施事故风险进行评价,找出城市基础设施事故灾害的关键风险因子,以期为管理人员提供相应的决策支持.本文以城市基础设施中的城市供水系统突发事件为例,建立层次分析模型进行风险评价,评价结果表明,供水突发事件风险最大的是供水管网存在的风险,其次是输水系统存在的风险;而引起供水突发事件风险最大的因子是水质污染风险,潜在风险最小的因子是水源供应不足带来的风险.     

突发事件应急演练脚本的编写研究

随着突发事件的频繁发生,应急预案和应急演练显得越发重要。应急演练中最基本的环节就是应急演练脚本的编写。本文从分类、设计原则、要素等方面对脚本的编写方法进行了详细的阐述,并以实例加以说明,方便应急实践工作者加以参考。