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。     

天津市城区暴雨沥涝动态仿真模拟系统

天津城区内涝对人民的财产和正常生活,交通等方面造成了一定影响,因此研制了这套天津市暴雨商涝计算机仿真模拟系统,在收集城区雨量站实况降水资料和数值预报模式36h预报结果之后,通过对降水在地面不同走向的数值模拟,客观地反映出每场暴雨过程中城区的积水范围和积水过程,从而可以对暴雨灾害进行科学评估。     

基于SWMM模型的城市洪涝过程模拟及风险评估

以SWMM模型作为研究基础,建立了西安市沣西新城区洪涝过程模型,对由暴雨强度公式和芝加哥降雨过程线合成的不同重现期、历时120 min、雨峰系数为0.4的降雨情景开展洪涝过程及其风险评估研究。计算结果表明:该区域设计的排水管网可抵御3年一遇暴雨,但高于此重现期的暴雨会出现不同程度的内涝;溢流最严重的节点在重现期为T=10年暴雨中最大积水深约0.20 m,对城市影响程度不大,但在T=20年暴雨中最大积水深可达0.56 m,可引起严重灾情。根据积水深度模拟结果,可初步判断出在T=20年暴雨过程的特定时段(75~105 min)内,积水会导致以溢流节点为中心10 m范围内的行人和车辆失稳。     

2010年2月国内外主要灾害统计

上海上海站北广场水管爆裂造成客流拥堵2月2日中午12时30分左右,上海火车站北广场售票大厅工地内突然发生水管爆裂,喷涌出2米多高的水柱,并在周边道路形成了积水,给购票客     

中国暴雨的暴脾气

正当时间的脚步进入酷热夏季,我们在等待着雨水带来一丝丝清凉的同时,又担心遭受暴雨的侵扰。这些年,暴雨的出现,让我们看到太多的"伤痕"——平地积水、河道漫溢、农田毁坏、房屋倒塌、道路中断等,部分山体泥土松软造成突发性山体滑坡、泥石流等灾害,城市、乡村变泽国……     

黄土区薄层浮土道路侵蚀试验研究

为研究降雨强度和坡度对黄土区薄层浮土覆盖的土质道路产流产沙的影响,在野外调查的基础上,通过室内模拟降雨试验研究不同雨强(1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min)和坡度(2°、4°、8°、16°)条件下0.5 cm厚度浮土道路径流和产沙特征。结果表明:1)相同坡度条件下,平均径流率随雨强增大呈递增趋势,其变化范围在0.80~2.73 L/min,且1.5~2.5 mm/min雨强条件下平均径流率是1.0 mm/min的1.34~3.04倍,各雨强条件下浮土侵蚀阶段产流量占比范围在5.22%~40.38%;2)次降雨平均含沙量随坡度和雨强的增大均呈递增趋势,其变化范围在11.75~194.25 g/L,且与坡度和雨强分别呈显著线性和指数函数关系(P<0.05),1.0~2.5 mm/min雨强下浮土侵蚀阶段产沙量占比为0.05%~71.51%,其占比随雨强和坡度的增大存在波动,且混合侵蚀阶段产沙量与坡度和雨强呈良好的线性关系(P<0.01);3)累计产沙量随累计产流量的增大而增大且满足线性函数关系,决定系数均在0.96以上。研究结果揭示了薄层浮土道路径流侵蚀规律,可为土质道路治理及道路侵蚀模型建立提供参考。     

轨道交通站点周边区域防汛积水分析

随着我国城市轨道交通规模的扩张以及近年来气候异常的影响,轨道交通雨水倒灌出现频率逐渐增多并呈现危害愈加严重的趋势。城市轨道交通车站出入口是轨道交通系统对外重要的物理接口,衔接出入口的周边区域积水是导致车站雨水倒灌的重要原因之一。本研究通过理论化的成因分析,提出4个影响积水量的条件因素、构建动态积水计算模型、推导出积水时长反推模型。通过应用三维激光扫描配合模型引擎计算的办法,得到站前广场最大积水能力,从而确定积水计算模型的应用区间。基于本研究体系,以北京地铁霍营站为例,验证动态积水计算模型与数字孪生模型引擎推导最大积水能力的可行性。此研究可为轨道交通防汛提供实时积水量计算方法及预测倒灌临界点的发生时间,为轨道交通防汛应急措施方案提供更精确的数据依据。     

黄土高原突发性局地暴雨的特征分析

黄土高原突发性局地暴雨集中出现在7~8月,暴雨频次的年际差异很大,R1h≥10 mm局地暴雨频次的旬分布出现多峰,7月下旬、8月上旬为高峰值,R1h≥20 mm旬分布为单峰,高峰值出现在8月上旬。局地暴雨的日变化中,17时是两类暴雨的最高频次时段,13时、11时分别为R1h≥10 mm和R1h≥20 mm频次最低值。陕北的局地暴雨多数单站单时出现,以局地性、短历时为主。7月R1h≥10 mm、R1h≥20 mm的局地暴雨频次的空间分布有相同的高值中心:神木-府谷、子长-延川、铜川,但R1h≥20 mm或者更强的降水较R1h≥10 mm中心位置要略偏北和偏东。     

隧道衬砌空洞积水的探地雷达识别研究

衬砌空洞是运营隧道中的常见病害,由于其内部介质复杂,尤其当积水存在时,探地雷达(GPR)识别存在较大难度和误差。针对空洞积水的情况,利用MATLAB编程,建立空洞和不同电导率的空洞积水数值模型,用时域有限差分法(FDTD)进行探地雷达二维正演模拟,通过分析正演图谱和单道波形,得出空洞及积水的响应规律。制作隧道衬砌混凝土模型,应用探地雷达扫描测试,并与正演模拟结果进行对比分析。结果表明,雷达正演与模型试验结果相似;未积水的空洞反射波相位与入射波相反;空洞积水的雷达信号反射更明显,其反射波相位与入射波相同;电磁波在水介质中迅速衰减,空洞积水时,其大小难以定量识别。     

扬州市城区地面沉降现状与防治对策

扬州市城区第四纪地层覆盖差异很大，明显分成两个不同的区域：扬州城区西南部仅为全新统和上更新统沉积，厚度较薄；而扬州城区东北部，第四纪地层发育较全，厚度较大。地层上的差异使得扬州市城区地下水的开采也呈现出差异性：城区地下水主采层第Ⅱ、第Ⅲ承压含水层主要在城区东北部，西部、南部缺失。由于主要开采层集中在东北部，加之较长期的地下水过量开采，使得本区地下水水位降落漏斗主要分布在城区北部。通过对20年前测量过的一些水准点和监测井的水准复测，证实扬州市城区确实有地面沉降的发生。但扬州城区的地面沉降量并不是很大。结合地质水文条件的分析，文章提出地下水位控制在一定范围之上（-30m）对地面沉降的影响较小的观点，认为应合理控制开发地下水。针对扬州市城区的地面沉降现状，提出在现有地面沉降监测设施的基础上，再补建一些地面沉降监测GPS标石点，对一些重点区应加密布设。同时，密切关注地下水位的变化，预防严重地面沉降灾害的发生。