城市防洪與排澇.ppt

城市防洪排澇,城市化是人口高度集中、建設面積持續(xù)擴張、城市系統(tǒng)不斷復雜的過程，是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然產(chǎn)物。,城市化對水利的影響,發(fā)達國家 2000年,中等發(fā)達 2000年,不發(fā)達國家 2000年,中國 2000年,中國 2010年,中國 2020年,77,41,24,33,50,60,城市人口比例（）,城市人口比例與發(fā)展示意圖,41,中國 2006年,53,中國 2013年,城市化引起的水危機,城市化對城市水工程建設和管理提出新要求。截至2008年，全國成立水務局1041個。城市水務正是針對城市水問題發(fā)展起來的一門新興學科。,城市水務內(nèi)容,建立較高標準的防洪體系 滿足城市發(fā)展的水源需求 恢復千姿百態(tài)的生態(tài)環(huán)境 打造豐富多彩的水域景觀 建設現(xiàn)代城市的管理體系 擴展城市水務的融資渠道,城市防洪問題討論,防洪排澇標準,涵義,防洪 防治上游洪水 排水 排除地面積水 排澇 排除內(nèi)河澇水 治澇 治理農(nóng)業(yè)澇水,標準選擇,防洪標準（gb5020194） 防洪對象的重要性 防洪效益分析 區(qū)域發(fā)展需求 可行性,特征水位,常水位：河湖平穩(wěn)水位，也可用多年平均水位表達，其淹沒面積為水面積 汛限水位：汛期暴雨發(fā)生前，所控制的河湖最高水位 設防水位：到達這一水位時，防汛工程開始發(fā)揮作用，日常管理進入防汛階段 警戒水位：汛期可能發(fā)生險情的水位，需要處于防守戒備狀態(tài)。 保證水位：又稱最高水位或危險水位，是防洪工程保證安全運行的上限水位。 設計洪水位：符合防洪標準的河湖設計水位。,百年一遇洪水,百年一遇洪水定義,平均每一百年遭遇一次的大洪水 每年發(fā)生的概率為1% 洪水的重現(xiàn)期為100年,洪水特征值（斷面）,洪水位 洪峰流量 時段洪量,城市化影響因素,水面率降低 地面透水性減少 排水能力增加 水系連通性降低,城市化的影響后果,升高洪水位 增大洪峰流量 增加時段洪水總量,經(jīng)常發(fā)生百年一遇洪水？,發(fā)生在不同的區(qū)域和斷面 不同的洪水特征值 城市化對洪水特征值的影響 設計洪水計算誤差（偏?。?百年一遇暴雨,重現(xiàn)期為100年的暴雨 造成百年一遇洪水 可以不考慮短期城市化影響,城市地面積水,正常原因,管道排水標準不高 城市小區(qū)排水片眾多 豐水年及豐水年組,不合理因素,排水工程布局不合理 土地利用條件變化 外河水位經(jīng)常頂托 日常維護管理不善,濱水平原城市 洪澇特性,大部分城市位于平原河網(wǎng)地區(qū)，地勢低洼，排水通道不暢。,排水不暢,受多種洪澇因素的綜合影響，涉及江河湖庫洪水、平原河網(wǎng)澇水、風暴潮等害。,多種洪澇因素,按市政排水手冊查算，中心城區(qū)地表徑流系數(shù)約為0.60.8，如果遭遇高強度長歷時暴雨，地面徑流系數(shù)達0.8 0.9。,徑流系數(shù)加大,城市建設用地侵占河道的現(xiàn)象嚴重，使得城市水面率大大減少，尤其是平原河網(wǎng)地區(qū)且建成較早的城市最為明顯。,水面率減少,城區(qū)面積的擴展，地表徑流總量增加，使得城市總的排澇動力和設計排澇流量增加，抬高局部地區(qū)接收水體的水位。,排澇模數(shù)增加,大部分城市位于平原河網(wǎng)地區(qū)，汛期外河水位高于城市地面高程，管道中水流呈現(xiàn)壓力流狀態(tài)，局部低洼區(qū)管道內(nèi)的雨污徑流會返流地面，形成地面積水。,地面積水,城市地下水開采是造成地面下沉后果的主要因素。由于地面下沉具有不可逆轉(zhuǎn)性，對于已經(jīng)存在嚴重的地面下沉城市，必須對現(xiàn)狀和規(guī)劃防洪工程加以論證。,地面下沉,城市地區(qū)的河道坡度較小，河道水系多為網(wǎng)狀，四通八達，水流順逆不定，水文特性復雜。,水文特性復雜,城市防洪計算多依據(jù)水文手冊提出的方法。這些方法多適用于山丘區(qū)域，用于城市地區(qū)，成果的可靠性存在一定的問題。,水文計算不適當,城市防洪措施,工程措施,河湖 堤防 泵閘 水庫 分滯洪區(qū),傳統(tǒng)治理原則基于的最佳水力半徑概念，用最經(jīng)濟斷面輸送最大流量，沿河濕地大量消失，水陸生態(tài)連續(xù)性遭到破壞。 現(xiàn)代水利的河道治理的原則是建立使人類能夠與其他生物共生共存的流域圈。在城市形成以水、綠網(wǎng)絡為特征的生態(tài)系統(tǒng)，創(chuàng)建與自然共生的河流水域環(huán)境。,河湖治理原則,防洪規(guī)劃,規(guī)劃要求,適應城市防洪要求 有利城市健康發(fā)展 反映現(xiàn)代治水思路 采用先進計算技術,適應城市防洪要求,城市防洪標準的確定應滿足城市社會經(jīng)濟發(fā)展需求 城市不同功能區(qū)可以實施不同標準；按照城市總體規(guī)劃，逐步提高和分期實施 根據(jù)城市特點，因地制宜制定規(guī)劃方案和防洪措施。,有利城市健康發(fā)展,防洪規(guī)劃具有超前性，城市防洪保護范圍要留有發(fā)展空間。 城市防洪標準要與現(xiàn)代化城市發(fā)展同步，發(fā)揮城市防洪工程安全保障、提升城市品位,反映現(xiàn)代治水思路,城市防洪、管道排水、河道排澇是緊密相關的系統(tǒng)，應協(xié)調(diào)分析、統(tǒng)一計算、綜合規(guī)劃 水系規(guī)劃要滿足活動水體、調(diào)水治污、保護環(huán)境、生態(tài)修復、通航運輸，有利于水源保護、開發(fā)、利用和可實施性 建立能夠與流域內(nèi)的自然系統(tǒng)共生、共存的新型城市，退出自然災害的高風險區(qū)域。,城市防洪排澇計算很多移用天然流域的水文方法，有必要針對城市各種水文條件，采用先進、合理、實用的計算方法。,采用先進計算方法,城市治澇工程措施,管渠排水工程 河道排澇工程 湖庫調(diào)蓄工程 泵閘強排工程 深隧蓄排工程,國外發(fā)達國家城市排水一般都有兩套系統(tǒng)，即大排水系統(tǒng)和小排水系統(tǒng)，小排水系統(tǒng)主要針對城市常見雨情；大排水系統(tǒng)主要針對城市超常雨情。,大排水系統(tǒng)與小排水系統(tǒng),小排水系統(tǒng)設計暴雨重現(xiàn)期一般為110年，通過常規(guī)的雨水排水管渠、泵閘和河湖系統(tǒng)收集排放。管渠排水系統(tǒng)一般按滿管重力流設計，有分流制和合流制兩類系統(tǒng)。我國城市均采用小排水系統(tǒng)，設計重現(xiàn)期為13年。,小排水系統(tǒng),國外大排水系統(tǒng)設計暴雨重現(xiàn)期一般為50100年，由深隧、河湖、洼地 、綠地、道路、場地等組成，傳輸小排水系統(tǒng)無法傳輸?shù)膹搅?。大排水系統(tǒng)也稱為城市內(nèi)澇防治體系。,大排水系統(tǒng),巴黎,日本江戶川地下蓄水池,江蘇省未來城市面積將有大幅度的增加，加大了城市洪澇風險。城市排澇規(guī)劃沒有權限從根本上改變城市總體規(guī)劃，僅僅依靠流域和城市水利工程建設，可能難以有效解決城市化快速發(fā)展造成的內(nèi)澇問題及對環(huán)境的影響。 根據(jù)國內(nèi)外城市內(nèi)澇災害治理經(jīng)驗教訓，采用城市低影響開發(fā)措施是減緩城市快速發(fā)展對環(huán)境影響的重要措施。,江蘇城市發(fā)展問題,低影響開發(fā)理念,低影響開發(fā)（low impact development)，簡稱lid，是一種通過源頭分散的廣泛控制措施，維持和保護自然水文和生態(tài)功能，緩解建成區(qū)面積增加造成的徑流增加、面源污染負荷加重的城市雨水管理理念。 國外lid主要體現(xiàn)在雨水下滲、雨水滯蓄、雨水利用及雨水管理等方面，目的是維持開發(fā)前的水文條件，控制徑流污染。,國外lid治澇措施,雨水下滲：采用下凹式綠地、植草溝、濕地、可滲透地面增加雨水下滲能力， 雨水滯蓄：利用綠地、廣場等公共空間蓄滯澇水，削減洪峰。 雨水利用：有效地降低地表徑流系數(shù)，增加城市水資源。 雨水利用法規(guī)：強制和鼓勵雨水利用。,下凹式綠地,植草溝,下凹式綠地,可滲透地面,推