城市防洪与排涝.ppt

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1、城市防洪排涝城市防洪排涝 城市化是人口高度集中、建城市化是人口高度集中、建设面积持续扩张、城市系统不断设面积持续扩张、城市系统不断复杂的过程，是现代社会发展的复杂的过程，是现代社会发展的必然产物。必然产物。城市化对水利的影响城市化对水利的影响0102030405060708090100发达国家发达国家 2000年年中等发达中等发达2000年年不发达国家不发达国家2000年年中国中国2000年年中国中国2010年年中国中国2020年年777741412424333350506060城市人口比例（）城市人口比例（）城市人口比例与发展示意图城市人口比例与发展示意图4141中国中国2006年年5353

2、中国中国2013年年 城市化引起的水危机城市化引起的水危机城城 市市 化化水水景景观观破破坏坏水水资资源源紧紧缺缺水水环环境境污污染染洪洪水水灾灾害害加加剧剧水水生生态态条条件件恶恶化化 城市化对城市水工程建设城市化对城市水工程建设和管理提出新要求。截至和管理提出新要求。截至20082008年，全国成立水务局年，全国成立水务局10411041个。个。城市水务正是针对城市水问题城市水务正是针对城市水问题发展起来的一门新兴学科。发展起来的一门新兴学科。城市水务内容城市水务内容 建立较高标准的防洪体系建立较高标准的防洪体系 满足城市发展的水源需求满足城市发展的水源需求 恢复千姿百态的生态环境恢复千姿

3、百态的生态环境 打造丰富多彩的水域景观打造丰富多彩的水域景观 建设现代城市的管理体系建设现代城市的管理体系 扩展城市水务的融资渠道扩展城市水务的融资渠道城市防洪问题讨论城市防洪问题讨论防洪排涝标准防洪排涝标准涵义涵义u 防洪防洪 防治上游洪水防治上游洪水u 排水排水 排除地面积水排除地面积水u 排涝排涝 排除内河涝水排除内河涝水u 治涝治涝 治理农业涝水治理农业涝水标准选择标准选择u 防洪标准（防洪标准（GB50201GB502019494）u 防洪对象的重要性防洪对象的重要性u 防洪效益分析防洪效益分析u 区域发展需求区域发展需求u 可行性可行性特征水位特征水位u常水位：河湖平稳水位，常水位

4、：河湖平稳水位，也也可用多年平均水位表可用多年平均水位表达，其淹没面积为水面积达，其淹没面积为水面积u汛限水位：汛期暴雨发生前，所控制的河湖最高汛限水位：汛期暴雨发生前，所控制的河湖最高水位水位u设防水位：到达这一水位时，防汛工程开始发挥设防水位：到达这一水位时，防汛工程开始发挥作用，日常管理进入防汛阶段作用，日常管理进入防汛阶段u警戒水位：汛期可能发生险情的水位，需要处于警戒水位：汛期可能发生险情的水位，需要处于防守戒备状态。防守戒备状态。u保证水位：又称最高水位或危险水位，是防洪工保证水位：又称最高水位或危险水位，是防洪工程保证安全运行的上限水位。程保证安全运行的上限水位。u设计洪水位：符

5、合防洪标准的河湖设计水位。设计洪水位：符合防洪标准的河湖设计水位。百年一遇洪水百年一遇洪水百年一遇洪水定义百年一遇洪水定义u 平均每一百年遭遇一次的大洪水平均每一百年遭遇一次的大洪水u 每年发生的概率为每年发生的概率为1%1%u 洪水的重现期为洪水的重现期为100100年年 洪水特征值（断面）洪水特征值（断面）u 洪水位洪水位u 洪峰流量洪峰流量u 时段洪量时段洪量城市化影响因素城市化影响因素u 水面率降低水面率降低u 地面透水性减少地面透水性减少u 排水能力增加排水能力增加u 水系连通性降低水系连通性降低城市化的影响后果城市化的影响后果u 升高洪水位升高洪水位u 增大洪峰流量增大洪峰流量u

6、增加时段洪水总量增加时段洪水总量 经常发生百年一遇洪水？经常发生百年一遇洪水？u 发生在不同的区域和断面发生在不同的区域和断面u 不同的洪水特征值不同的洪水特征值u 城市化对洪水特征值的影响城市化对洪水特征值的影响u 设计洪水计算误差（偏小）设计洪水计算误差（偏小）百年一遇暴雨百年一遇暴雨u 重现期为重现期为100100年的暴雨年的暴雨u 造成百年一遇洪水造成百年一遇洪水u 可以不考虑短期城市化影响可以不考虑短期城市化影响城市地面积水城市地面积水正常原因正常原因u 管道排水标准不高管道排水标准不高u 城市小区排水片众多城市小区排水片众多u 丰水年及丰水年组丰水年及丰水年组不合理因素不合理因素u

7、 排水工程布局不合理排水工程布局不合理u 土地利用条件变化土地利用条件变化u 外河水位经常顶托外河水位经常顶托u 日常维护管理不善日常维护管理不善 滨水平原城市滨水平原城市洪涝特性洪涝特性 大部分城市位于平原河网地区，地大部分城市位于平原河网地区，地势低洼，排水通道不畅。势低洼，排水通道不畅。排水不畅排水不畅 受多种洪涝因素的综合影响，涉及受多种洪涝因素的综合影响，涉及江河湖库洪水、平原河网涝水、风暴潮江河湖库洪水、平原河网涝水、风暴潮等害。等害。多种洪涝因素多种洪涝因素 按市政排水手册查算，中心城区地按市政排水手册查算，中心城区地表径流系数约为表径流系数约为0.60.60.80.8，如果遭遇

8、高，如果遭遇高强度长历时暴雨，地面径流系数达强度长历时暴雨，地面径流系数达0.8 0.8 0.90.9。径流系数加大径流系数加大 城市建设用地侵占河道的现象严重，城市建设用地侵占河道的现象严重，使得城市水面率大大减少，尤其是平原使得城市水面率大大减少，尤其是平原河网地区且建成较早的城市最为明显。河网地区且建成较早的城市最为明显。水面率减少水面率减少 城区面积的扩展，地表径流总量城区面积的扩展，地表径流总量增加，使得城市总的排涝动力和设计增加，使得城市总的排涝动力和设计排涝流量增加，抬高局部地区接收水排涝流量增加，抬高局部地区接收水体的水位。体的水位。排涝模数增加排涝模数增加 大部分城市位于平原

9、河网地区，汛大部分城市位于平原河网地区，汛期外河水位高于城市地面高程，管道中水期外河水位高于城市地面高程，管道中水流呈现压力流状态，局部低洼区管道内的流呈现压力流状态，局部低洼区管道内的雨污径流会返流地面，形成地面积水。雨污径流会返流地面，形成地面积水。地面积水地面积水 城市地下水开采是造成地面下沉后果城市地下水开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转的主要因素。由于地面下沉具有不可逆转性，对于已经存在严重的地面下沉城市，性，对于已经存在严重的地面下沉城市，必须对现状和规划防洪工程加以论证。必须对现状和规划防洪工程加以论证。地面下沉地面下沉 城市地区的河道坡度较小，河道水城市

10、地区的河道坡度较小，河道水系多为网状，四通八达，水流顺逆不定，系多为网状，四通八达，水流顺逆不定，水文特性复杂。水文特性复杂。水文特性复杂水文特性复杂 城市防洪计算多依据城市防洪计算多依据水文手册水文手册提出的方法。这些方法多适用于山丘区提出的方法。这些方法多适用于山丘区域，用于城市地区，成果的可靠性存在域，用于城市地区，成果的可靠性存在一定的问题。一定的问题。水文计算不适当水文计算不适当城市防洪措施城市防洪措施工程措施工程措施u 河湖河湖u 堤防堤防u 泵闸泵闸u 水库水库u 分滞洪区分滞洪区 传统治理原则基于的最佳水力半径概念，传统治理原则基于的最佳水力半径概念，用最经济断面输送最大流量，

11、沿河湿地大量用最经济断面输送最大流量，沿河湿地大量消失，水陆生态连续性遭到破坏。消失，水陆生态连续性遭到破坏。现代水利的河道治理的原则是建立使人现代水利的河道治理的原则是建立使人类能够与其他生物共生共存的流域圈。在城类能够与其他生物共生共存的流域圈。在城市形成以水、绿网络为特征的生态系统，创市形成以水、绿网络为特征的生态系统，创建与自然共生的河流水域环境。建与自然共生的河流水域环境。河湖治理原则河湖治理原则防洪规划防洪规划规划要求规划要求u 适应城市防洪要求适应城市防洪要求u 有利城市健康发展有利城市健康发展u 反映现代治水思路反映现代治水思路u 采用先进计算技术采用先进计算技术适应城市防洪要

12、求适应城市防洪要求u城市防洪标准的确定应满足城市社会经城市防洪标准的确定应满足城市社会经济发展需求济发展需求u城市不同功能区可以实施不同标准；按城市不同功能区可以实施不同标准；按照城市总体规划，逐步提高和分期实施照城市总体规划，逐步提高和分期实施u根据城市特点，因地制宜制定规划方案根据城市特点，因地制宜制定规划方案和防洪措施。和防洪措施。有利城市健康发展有利城市健康发展u防洪规划具有超前性，城市防洪保护范防洪规划具有超前性，城市防洪保护范围要留有发展空间。围要留有发展空间。u城市防洪标准要与现代化城市发展同步，城市防洪标准要与现代化城市发展同步，发挥城市防洪工程安全保障、提升城市发挥城市防洪工

13、程安全保障、提升城市品位品位反映现代治水思路反映现代治水思路u城市防洪、管道排水、河道排涝是紧密相关的系城市防洪、管道排水、河道排涝是紧密相关的系统，应协调分析、统一计算、综合规划统，应协调分析、统一计算、综合规划u水系规划要满足活动水体、调水治污、保护环境、水系规划要满足活动水体、调水治污、保护环境、生态修复、通航运输，有利于水源保护、开发、生态修复、通航运输，有利于水源保护、开发、利用和可实施性利用和可实施性u建立能够与流域内的自然系统共生、共存的新型建立能够与流域内的自然系统共生、共存的新型城市，退出自然灾害的高风险区域。城市，退出自然灾害的高风险区域。城市防洪排涝计算很多移用天城市防洪

14、排涝计算很多移用天然流域的水文方法，有必要针对城市然流域的水文方法，有必要针对城市各种水文条件，采用先进、合理、实各种水文条件，采用先进、合理、实用的计算方法。用的计算方法。采用先进计算方法采用先进计算方法城市治涝工程措施城市治涝工程措施u 管渠排水工程管渠排水工程u 河道排涝工程河道排涝工程u 湖库调蓄工程湖库调蓄工程u 泵闸强排工程泵闸强排工程u 深隧蓄排工程深隧蓄排工程 国外发达国家城市排水一般都国外发达国家城市排水一般都有两套系统，即大排水系统和小排有两套系统，即大排水系统和小排水系统，小排水系统主要针对城市水系统，小排水系统主要针对城市常见雨情；大排水系统主要针对城常见雨情；大排水系

15、统主要针对城市超常雨情。市超常雨情。大排水系统与小排水系统大排水系统与小排水系统 小排水系统设计暴雨重现期一般为小排水系统设计暴雨重现期一般为110年，通过常规的雨水排水管渠、泵闸年，通过常规的雨水排水管渠、泵闸和河湖系统收集排放。管渠排水系统一般和河湖系统收集排放。管渠排水系统一般按满管重力流设计，有分流制和合流制两按满管重力流设计，有分流制和合流制两类系统。我国城市均采用小排水系统，设类系统。我国城市均采用小排水系统，设计重现期为计重现期为13年。年。小排水系统小排水系统 国外大排水系统设计暴雨重现期一般国外大排水系统设计暴雨重现期一般为为50100年，由深隧、河湖、洼地年，由深隧、河湖、

16、洼地、绿地、绿地、道路、场地等组成，传输小排水系统无法道路、场地等组成，传输小排水系统无法传输的径流。大排水系统也称为城市内涝传输的径流。大排水系统也称为城市内涝防治体系。防治体系。大排水系统大排水系统巴黎巴黎日本江户川地下蓄水池日本江户川地下蓄水池江苏省未来城市面积将有大幅度的增加，江苏省未来城市面积将有大幅度的增加，加大了城市洪涝风险。城市排涝规划没有权限加大了城市洪涝风险。城市排涝规划没有权限从根本上改变城市总体规划，仅仅依靠流域和从根本上改变城市总体规划，仅仅依靠流域和城市水利工程建设，可能难以有效解决城市化城市水利工程建设，可能难以有效解决城市化快速发展造成的内涝问题及对环境的影响。快速发展造成的内涝问题及对环境的影响。根据国内外城市内涝灾害治理经验教训，根据国内外城市内涝灾害治理经验教训，采用城市低影响开发措施是减缓城市快速发展采用城市低影响开发措施是减缓城市快速发展对环境影响的重要措施。对环境影响的重要措施。江苏城市发展问题江苏城市发展问题 低影响开发理念低影响开发理念低影响开发（低影响开发（Low Impact DevelopmentLow Impact Develop