城市内涝应急预案管理研究与应用

变化环境下城市暴雨频发、广发,内涝灾害损失严重,"去城市看海"成为居民口头禅,该问题受到广泛关注,是当前研究热点。针对当前城市内涝应急事件管理中存在的信息不畅和联动不足等问题,以陕西省西安市为研究区域,开展城市内涝应急预案管理研究。基于综合集成思想,采用模块化和流程图方法实现城市内涝应急预案的数字化、流程化、知识化与可视化,以城市内涝应急应对流程为主线,基于综合集成平台绘制组件化应急预案,基于平台进行城市内涝应急研讨和应对情景模拟。通过将城市内涝应急预案转变为可实际操作的应急应对方案,指导城市防洪减灾与应急管理工作。应用实例表明:基于模块化和流程图的应急预案可为城市内涝提供高效的应急管理决策支持,具有可视可信、可重用、人机交互等优点。研究结果可为变化环境下城市内涝应急应对和防洪减灾提供技术支撑,提升城市防洪减灾能力,降低内涝灾害损失,具有较好应用推广价值。     

城市自然灾害风险评估研究综述

基于大量国内外文献，梳理风险评估理论与灾害系统论的观点与风险评价方法，并分别评述当前城市单灾种自然灾害和多灾种自然灾害风险评估的研究内容及方法模型。已有的城市自然灾害风险评估研究成果丰富，多学科交叉研究与多灾种风险研究已成为趋势，但在尺度上和方法上，灾害学领域的研究成果与当前城市尺度的综合防灾规划及公共安全管理存在一定脱节。未来研究需进一步:①探索多学科方法在灾害风险评估领域的应用；②强化灾害风险中生命价值损失的研究；③创新多灾种综合风险评估的思路与方法；④推动适用于城市规划管理尺度的灾害风险评估理论与方法的研究。     

城市内涝特征、成因及应对研究综述

近年来,频发的城市内涝灾害,造成了严重经济损失和人员伤亡,成为社会各界普遍关注的热点问题。在梳理近年文献资料的基础上,识别出城市内涝灾害具有广泛性与高频易发性、随机性与短历时性、传导性与强破坏性、可防御性与利害性等特征;并从降水变化、城市扩张、排水系统、防涝管理四个方面进行城市内涝成因分析;最后基于雨水管理、组织管理、工程管理、应急管理四个方面总结了城市内涝的治理策略。认为当前中国城市的内涝防控工作,工程措施、非工程措施相结合的防涝理念深入人心,但在实施层面需要应对体制、法规、技术等各方面的问题和挑战。未来的城市内涝治理工作应以具体问题为导向,不仅要重视理论体系的发展和完善,还应更多的将理论知识转换为实际应用。     

城市雨洪灾害风险评估及管理研究进展

近年来城市雨洪灾害频发,造成了严重的社会经济损失,为降低雨洪灾害损失,同时实现雨洪的资源化,实现社会经济的可持续发展,需要对雨洪灾害风险进行评估并提出相应的管理对策。为此,该文首先分析了雨洪灾害的形成机理;接着,总结和归纳了雨洪灾害风险评估的主要方法,并指出了各种方法存在的优缺点和适用情形;在此基础上,通过对雨洪风险管理技术和措施的分析,构建了雨洪灾害管理框架。最后,根据城市雨洪管理评估研究的重点和难点,提出从大数据智慧城市、自然水生态可持续发展和雨洪灾害风险分散机制等方面进一步开展城市雨洪的风险管理工作。     

基于PSR和AHP方法的西安市城市内涝脆弱性评价体系构建与脆弱度评估

本文基于灾害系统理论和"压力-状态-响应"模型(PSR),构建了城市内涝脆弱性指标体系。利用2010、2012、2016、2017年共4期西安市统计年鉴数据提取了西安市城市内涝脆弱性指标,使用AHP(层次分析法)计算指标权重,提出城市内涝脆弱度指数,并综合分析评价了西安市城市内涝的脆弱程度。研究结果表明:自然和社会状态对城市内涝的脆弱性起决定性作用,外在压力和后期响应作用次之。其中,水面面积、排水管网密度、坡度、暴雨强度是对城市内涝脆弱度影响最大的因子,均大于10%;建成区面积、暴雨次数、人口、从业人数、投入资金、绿化率、GDP、防洪堤长度对城市内涝脆弱度的影响一般,影响力在2%-9%之间;年降雨量、年降雨天数、道路长度对城市内涝脆弱度影响较小,均小于2%。西安市4期的城市内涝脆弱度指数均为较低水平,说明西安市的城市内涝脆弱度指标平稳,灾害风险小,比较适宜人居。西安市城市内涝脆弱性评价,对区域城市管理、灾害预警、推进海绵城市建设等具有重要意义。     

基于微博大数据的城市内涝灾害的灾情及公众情绪研究——以南京市为例

随着气候变暖以及城镇化的快速推进,城市暴雨内涝灾害日益频发,成为人们关注的热点和难点问题。结合社会媒体大数据开展城市暴雨内涝灾害的风险管理,是获取现场灾害数据和开展灾害风险评估的可行途径。该文提出了利用微博大数据获取暴雨内涝灾情和公众情绪的新思路。首先对微博数据进行去重、分类处理,并将每条微博的IP地址转换成相应的物理地址;其次,使用ICTCLAS分词系统对微博内容进行分词处理,对得到的分词结果利用TF-IDF计算公式计算其权重并建立暴雨内涝灾情映射表;再次,建立灾情和情绪的分类编码表,据此检索获取每一地区的灾情和公众情绪;最后以发生在南京市2016年6-7月的城市暴雨为例,对所提出的思路和方法进行验证。     

基于土地利用的城市内涝交通风险评价

近年来,我国城市内涝灾害频发,对城市交通造成了巨大的负面影响。以邯郸市为研究对象,使用空间分析软件Arcgis处理其土地利用数据,将处理过的空间属性数据输入城市暴雨管理模型SWMM,模拟城市雨洪过程,计算城市区域淹没水量,并实现其可视化,绘制不同降雨条件下的邯郸市内涝交通风险等级分布图,并进一步对内涝区域的分布特征进行分析。分析结果表明,邯郸市内涝严重区域的面积随降雨强度增大急剧增加,邯郸市现有排水体系的内涝防治系统无法应对当前20年一遇的洪涝灾情,城市路口的内涝交通风险高于当地平均风险水平。基于此,本文提出改变地表覆被情况、增设蓄水池、改善城市排水系统等可行性建议,对内涝风险灾害预警及其防治具有一定的借鉴和参考价值。     

城市内涝风险识别、预警与韧性评估研究进展

城市内涝风险识别、预警及韧性评估是补齐城市安全风险短板的关键。在简单回顾国内外研究进展的基础上,对其研究思路和技术方法进行了概况性评述和深入分析,发现由暴雨预报转向风险预警的研究程度还需要深入,韧性评估技术没有一个科学的衡量标准,仍存在争议,难以精准服务城市内涝防御和城市安全应急管理。在未来发展趋势上,要进一步加强基于暴雨-内涝-灾损过程的风险感知、“数据+模型”双驱动下的城市内涝风险预警、考虑内涝灾害保险的韧性评估等技术攻关,为城市安全、城市韧性建设提供科学理论和实用技术的有力支撑。     

城市内涝灾害防治困境的突破--基于数据治理模式的研究

城市内涝灾害已成为威胁人们生命财产安全、滞缓社会经济发展的城市“顽疾”,内涝灾害防治能力的提升迫在眉睫。首先从排水管网建设、城市蔓延、“信息孤岛”三个维度分析了城市内涝灾害防治所面临的困境,而后引入数据治理理念;在建立数据治理模型并对其原则框架、范围框架及实施和评估框架作出解读的基础之上,提出管网建设智能化、数据共享高效化、治理主体协同化及体制机制规范化的内涝灾害应对之策。通过充分挖掘、发挥数据资源的巨大价值,更加高效、快速地为政府部门提供基于数据的内涝防治科学决策,进而推动政府内涝灾害治理能力的提升。     

我国城市内涝防治现状及问题分析

由于全球气候变化及人类活动的影响,近年来我国城市内涝灾害频发。在此背景下,从地形特征的角度简要阐述了城市易涝区,对城市内涝的成因进行系统性分析,将造成城市内涝的主要因素归纳为自然因素、规划因素、工程因素、管理因素,并分别进行论述。从工程措施和非工程措施两个方面回顾了我国在解决城市排水防涝问题过程中所采取的做法,做出的改进,指出在规划设计、管网建设、体制机制、应急抢险等方面存在的不足。针对现有研究中的不足,指出变化环境下城市内涝防治中亟待解决的问题。     

历史文化街区内涝韧性测度方法与规划应用研究——以瑞金市廖屋坪街区为例

在气候变化的综合影响下,当前城市内涝问题日益严峻,而管网体系由于老化、铺设困难等原因难以独立应对雨涝压力,频发的内涝灾害对历史文化街区的保护提出了重大考验,综合提升历史文化街区内涝韧性迫在眉睫。以瑞金市廖屋坪历史文化街区为例,综合分析传统理水体系作用、旅游活动影响等历史文化街区特质与内涝灾害之间的互动关系,并结合城市韧健度概念模型解析历史文化街区内涝风险发生机制,在此基础上从外部扰动、本体脆性和适应韧力三方面构建历史文化街区内涝韧性评价指标体系,对廖屋坪历史文化街区的内涝韧性进行测度。研究表明,街区中内涝韧健度低点出现在难以深入的历史街区内部历史建筑密集区。此处私搭乱建现象突出,在建成环境脆弱性突出的同时缺乏灾害应对能力,是主要的韧性薄弱点。根据测度结果,进一步提出了具有针对性的空间优化策略与规划调整建议。     

我国城市技术灾害现状与安全策略研究

科学技术的日新月异、技术系统的复杂化和规模化、城市化步伐的日益加快以及人们应对技术灾害能力的有限,均增加了城市技术灾害的风险。针对频发的城市火灾、爆炸、毒物泄漏、交通事故等技术灾害,综合分析了我国各类城市技术灾害的特征、危害、应急管理现状以及相应的防灾、减灾理论研究方法和应急管理对策。在此基础上分别从法规、理论、技术等方面对政府、企业和个人提出了改革方案和应对措施。     

西安市老城区暴雨内涝模拟及其灾害风险评估

城市内涝灾害严重影响城市可持续发展,其灾害风险不仅受内涝积水影响,更与城市地形、人口分布和建成环境紧密相关。通过SWMM模型与GIS工具对西安市老城区10、20、50、100 a这4个重现期下2 h降雨进行暴雨内涝模拟,同时从危险性、暴露性和脆弱性出发构建内涝灾害风险评价体系,叠加运用传统数据与新兴多源数据计算内涝灾害指数。研究表明：西安市老城区在4个重现期下都出现较为严重的积水,排水管网系统尚不足以抵御10 a一遇的暴雨。积水严重区域主要集中在道路交叉口和城墙下穿区域、大面积城市广场和停车场、地势低洼处三类区域,主要原因是这些区域管线交汇且地势低洼,或存在大面积铺装且缺乏快速排水系统,或场地低洼且管网设计标准较低。西安市老城区内涝中、高风险区域主要集中在积水严重的道路交叉口、城墙下穿区域、城市广场和地势低洼处,主要原因是这些区域本身易积水,再加上周边的城市道路、人流车流、敏感设施相对密集,暴雨内涝影响严重。研究结果有助于深入认知城市内涝灾害风险,也有助于政府和相关人员准确绘制内涝风险地图。     

天津市中心城区内涝减缓策略研究

天津市中心城区内涝灾害频发,为减缓城市内涝灾害威胁,提出利用工程和非工程相结合的方法减缓城市内涝。在工程措施改造时,首先,加快海绵城市和城市双修建设,从大中小3个尺度对城市开敞空间改造,建设城市蓄水及渗水空间,从源头控制排水量,减缓城市径流;建设完善的排水管网、划定合理排水分区、提高城市排水标准、设置单向排水出口,建设水闸及排水泵站,实现强降雨时期快速排水。在非工程措施方面,利用大数据和互联网技术建设城市内涝预测平台和内涝服务平台,增加对城市积水点的预测水平,同时提高公众参与水平,实现强降雨时期全民参与城市内涝信息发布中,管理部门快速对内涝积水点快速进行控制,最后依托智慧城市建设,加强城市综合防灾平台建设和城市应急防灾平台建设,通过对各项排水设施和部门的智慧化控制,加强各部门之间的数据共享,及时进行应急策略的制定,减缓城市内涝发生。     

沿海城市风暴潮灾害风险评估研究述评

对风暴潮灾害形成机理、风暴潮灾害风险评估方法、灾害风险区划与等级评估、灾害损失评估等方面进行了梳理和分析,认为:①风暴潮灾害风险评估指标体系目前多为主要社会因子和经济损失因子,而忽视主要气象水文指标(最大增水、中心风速等)对风暴潮灾害的影响,研究发现,最大增水和风暴潮灾害呈正相关关系;可通过主成分分析等相关数学模型提取指标因子,避免指标选取主观随意性,又能够客观的确定指标因子的权重;②应建立统一的风暴潮灾害风险评估综合指标;提出建立灾害熵综合风险评估方法,定量的反映所研究区域灾害损失整体水平,灾害熵值也可作为划分灾害等级的分级量度。     

基于GIS的上海浦东暴雨内涝灾害脆弱性研究

随着全球气候变化和城市化进程的加速发展,城市暴雨洪涝灾害的频度和强度不断加强。灾害脆弱性研究是当前灾害研究的热点,基于灾损率的脆弱性分析方法是当前灾害脆弱性研究的重要课题点与前沿。采用G IS和遥感技术,依据20年、50年、100年、200年、500年、1000年一遇的6个重现期情景,对上海浦东新区开展了基于灾损曲线的脆弱性研究。研究中修正了上海地区的径流模型,基于G IS栅格编制了不同重现期的淹没深度图,实地调查了研究区暴雨内涝灾害的灾损率数据,确定了研究区的脆弱性等级划分,并利用G IS编制了基于不同重现期情景的上海浦东脆弱性图。研究中提出的方法对于沿海城市开展暴雨内涝等自然灾害脆弱性研究具有借鉴意义,研究结果可供区域灾害风险评估和防灾减灾规划参考。     

基于情景模拟的上海中心城区居民住宅的暴雨内涝风险评价

内涝是影响上海的主要灾害之一,上海城区居民住宅特别是旧式住宅容易因之受损乃至倒塌。基于情景模拟和指标体系方法,开展了上海中心城区住宅的风险评估。利用上海水务信息中心开发的内涝仿真模型,设置暴雨情景并对该情景下的内涝进行模拟,得到了区域水深分布状况,利用G IS技术求得每座住宅的水深,体现其在内涝中的暴露程度,并构造暴露性评价模型,综合反映区域总体暴露状况。根据旧式住宅较易受到影响的事实,构造脆弱性指数,最终衡量区域住宅面临灾害的整体风险状况,实现区域间居民住宅内涝风险的对比分析。设置了五十年一遇的暴雨内涝情景,针对中心城区各街道开展了实证研究,最终评价结果显示出的危险性、暴露性、脆弱性和风险分布规律,与实际情况基本符合。该方法可以为市政部门提供必要的信息,提高内涝灾害的管理水平。     

古代经验对城市防涝的启示

研究现代城市暴雨后内涝灾害的原因,对照古城水系的经验,认为古代以河渠为城市排水干渠,密度大,行洪断面大,调蓄系统容量巨大,管理良好,是防止暴雨后城市内涝的重要经验,可供借鉴.     

基于贝叶斯网络的城市内涝风险格局优化——以安徽滁州市中心城区为例

城市汛期中内涝灾害发生已经成为常态,基于系统的内涝风险评估结果,进行科学的空间格局优化设计,有利于城市规划与管理决策。以典型的内涝易发区滁州市中心城区为例,通过筛选内涝风险驱动因子,引入贝叶斯网络模型,依据条件概率图表和熵差法分析结果,确定关键变量条件状态子集,通过设置空间格局优化情景得到内涝风险一级优化区、二级优化区和不宜优化区。结果表明:研究区内涝风险的空间分布特征为中部核心区高于周围边缘区域,沿清流河往外逐步降低;{Veg=1; Riv=1}为关键变量最优状态子集,{Veg=1; Riv=3}为关键变量次优状态子集,{Veg=3; Riv=3}为关键变量不优状态子集;一级、二级优化区面积分别为5.14 km2、4.79 km2,并提出需合理布局绿地系统和建设防涝工程的改善措施。     

我国城市暴雨内涝的成因及其应对策略

暴雨内涝是城市自然灾害的主要形式之一,并长期困扰我国的许多城市。依据城市化进程及排水系统的发展趋势,揭示了我国城市暴雨内涝防治的误区,全面剖析了暴雨内涝的成因。结果表明:排水系统设计标准低下是我国城市暴雨内涝的一个重要的、但非唯一的成因;仅通过提高设计标准防治暴雨内涝投资巨大、实施困难,且成效不大。我国城市暴雨内涝的成因还包括城市下垫面不透水比例增加、暴雨洪峰流量增大、排水系统雨污混接现象普遍存在、地面沉降日趋严重、相关部门与专业缺乏沟通与合作等。基于发达国家城市暴雨管理的研究成果和实践经验,结合我国城市排水系统的实际情况,提出了暴雨内涝防治的应对策略,以促进城市暴雨管理体系的建立和完善。