文档介绍：庆阳市城市内涝预报预警指标研究
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摘要:利用甘肃省庆阳市西峰国家基本气象站1937—2018年降水观测资料,结合庆阳城市内涝记载资料,采用统计强降水频率、 30 minutes, the waterlogging point is prone to serious disasters;When the precipitation reaches 40 mm in 30 minutes, the waterlogging point disaster will be very serious. By using SWMM system simulation, we found that waterlogging disaster is not only related to extreme precipitation and regional distribution, topography, pipe network and runoff are also important factors leading to urban waterlogging.
Key words: urban waterlogging; extreme precipitation; torrential rain intensity formula; SWMM simulation; Qingyang city
城市內涝灾害是由于短时强降水或过程降水量偏大造成的径流集中或过多,在地势低洼、排水不畅等情况下形成积水的城市自然灾害,一些城市由于排水设施较差,遇有强降水极易遭受内涝灾害。近年来,随着城市规模快速扩大,房屋建筑密集,混凝土覆盖面积大增,雨水无法渗透,城市雨水滞留与调蓄功能下降,以及对内涝灾害风险估计不足,导致城市内涝灾害愈来愈严重。城市内涝灾害发生时,由于人财物高度集中,造成交通堵塞或中断,房屋进水,物品被淹,污水排出不畅,环境污染风险增大,严重影响城市正常的生产生活秩序,造成巨大经济损失,对城市居民的工作与生活影响较大。张冬冬等[1]基于自然灾害风险评估理论,对城市内涝形成机理和风险评估方法进行概述,指出了相应的关键技术问题。吴海春等[2]基于PCSWMM模型对海口市海甸岛城市内涝风险进行了评估,朱呈浩等[3]利用SWMM模型对西安市沣西新城区洪涝过程进行了模拟,评估了洪涝风险。 分析强降水造成的城市内涝灾害风险的分布特征与演变规律,对于合理制订城市排涝减灾及发展规划十分重要。城市内涝灾害的风险分析通常包括灾害的风险辨识、风险估算与风险评价三个步骤。风险辨识是在大量调查研究的基础上,了解可能构成城市内涝灾害的致灾因子与影响因素。风险估算致力于定量描述城市内涝事件成因、发生概率、影响范围与强度,不同规模城市内涝可能产生的后果。风险评价则是对城市内涝事件的后果进行影响分析,明确风险是否超出社会的承受能力,为制定避免风险或削减风险的对策提供科学依据。通过分析引起内涝灾害的强降水特征,建立内涝灾害监测预警系统是减轻灾害严重程度的手段之一,也是海绵城市建设的重要方面。通过对庆阳市城区降水分析和径流模拟,对庆阳市城市内涝风险进行辨识、估算和评价,着眼建立内涝灾害监测预警系统,以期更好地做好城市内涝灾害防御和海绵城市建设。
1 研究区概况
地理地形特征
庆阳市位于陇东黄土高原中心地带,黄土层深厚,地形如倒扣的脸盆,中间高四周低(图1)。从地势和径流角度分析,排水顺畅,不容易形成大面积积水,但由于地形起伏,局部低洼,也易出现积水内涝。此外,庆阳市城市建设基础较薄弱,城市建成区硬化率高,造成地表径流系数大;城市管网建设标准偏低,收水设施不足;排水系统布局不合理,在短时间内降水不能被及时消纳,造成了内涝灾害影响比较严重,总结起来基本特征是轻涝年年有,重涝不多见。
从气候角度分析,庆阳市虽地处北方,气候属于半干旱半湿润区,但由于降水的突发性、集中性、极端性特征,造成极端降水过程与内涝灾害的严重程度紧密相关。一方面内涝灾害与降水总量的大小有关,与降水季节分布的阶段集中性相关,另一方面也与降水的强度有关,与降水过程的持续时间相关,同时也与地形和城市的基础设施建设脆弱性紧密相关。
海绵城市建设对城市内涝的影响分析
2016年,庆阳市通过竞争性答辩取得了中央财政支持的海绵城市建设试点项目,正通过构建“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合生态水环境治理体系,将80%的降雨就地消纳,滞留雨水汇集,利用人工湖泊蓄积,延缓积水发生时间,争取排水时间,减轻内涝发生几率,不仅能减少城市内涝灾害和水土流失,