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。     

西安城市暴雨内涝灾害气象预警系统研究

介绍了西安城市暴雨内涝灾害气象预警系统的技术路线及原理.该系统包含本地化的城市暴雨内涝仿真模型,并以城区加密气象自动站资料、多普勒雷达降水估算产品、数值预报产品、主观预报等作为实况和模拟用的降雨边界条件,结合西安市区地理地貌特征、城市规划、排水系统特征、排水规则、防洪工程等多方面的非气象资料建立而成,具备一定的内涝动态监测预报能力.对2006年6月3日内涝过程进行了模拟,效果较好,能够满足预警需求.     

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。     

城市内涝灾害风险评估及综合应对研究进展

城市内涝灾害风险评估是城市内涝灾害管理,减少内涝灾害损失的有效途径。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了概述。从规划、建设和管理三个层面提出应对城市内涝的总体思路和技术框架,并指出相应的关键技术问题。最后,指出未来城市内涝灾害风险评估和综合应对的研究工作重点:①加强城市内涝形成机理的研究;②完善城市内涝灾害风险评估的理论与方法;③构建城市内涝灾害数据库;④城市内涝应对与城市水生态修复相结合。     

基于GIS的上海浦东新区暴雨内涝灾害危险性分析

以上海市浦东新区为例,在修正已有的城市高程模型基础上,结合美国水土保持局SCS水文模型、降雨及排水因素,利用GIS栅格空间分析技术模拟了重现期5年、20年、50年、100年、200年、500年6种暴雨内涝灾害情景下的淹没深度和范围,并以街道(镇)为研究单元对上海浦东新区进行了暴雨内涝危险性评价。结果表明:5年一遇,全集中在0～0.2m;20年一遇,全集中在0～0.2m和0.2～0.6m;50年一遇和100年一遇,主要集中于0.2～0.6m,在此区间内淹没面积各占83.7%和70.8%;200年一遇和500年一遇,主要集中在大于0.6m的范围内,在此区间内淹没面积各占60.1%和66.5%。     

城市内涝的时空分布特征及其成因分析 ——以呼和浩特市区为例

以呼和浩特市区为例,通过收集历史内涝数据与实地调查,共收集到78处积水点的具体位置、内涝范围和发生频率等实际数据,并对其内涝成因进行分析.结果表明:2016—2019年内涝灾害较2010—2016年频繁;其次,内涝主要发生在6—9月间,尤其集中在7月.空间分布特征表明,赛罕区积水点分布密度最大,而玉泉区最小.相关性分析...     

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DRIVE-Urban模型的长沙市区暴雨内涝灾害研究

以城市内涝模型DRIVE-Urban为基础,对长沙市区内的两次典型内涝事件进了街道尺度(10 m分辨率)和6个不同重现期(5年、10年、20年、30年、50年和100年)下的模拟,并根据模拟结果确定了内涝风险等级和风险区划。结果显示DRIVE-Urban模型能够很好地反映市区内街道积水的淹没情况,两次内涝点命中率(POD)分别达到了64%和67%,且随着重现期增大,积水面积也逐渐增大,积水面积最高占比甚至达到了市区总面积的8.2%,约96.51 km²。内涝的风险等级分为低风险、中风险、较高风险和高风险。高风险和较高风险区域主要集中在岳麓区东部、天心区北部、芙蓉区、开福区南部、雨花区北部以及高新区南部,而高新区北部、岳麓区西部和雨花区南部风险等级较低。     

上海市居民对城市暴雨内涝的风险感知与适应行为研究

气候变化背景下,适应城市极端天气风险不仅是政府的责任,也越来越需要公众参与。然而,对风险感知、适应感知和适应行为响应的影响因素,以及三者之间的内在联系还缺乏系统认识。通过问卷调研上海市居民发现：(1)风险感知可以促进适应感知,二者均与收入和教育水平等显著正相关。(2)与关注预警信息和使用防水防潮材料等个人适应行为相比,居民对集体行为的响应程度更高,如增加绿地面积和提高监测预警准确性等。(3)适应行为的影响因素可归纳为：信息通达性、社区归属感、适应意愿、适应激励、风险感知和适应感知,其中信息通达性和适应激励是显著提高个人适应行为的关键因素。     

哈尔滨市城市内涝监测预警系统建设

简要介绍了哈尔滨市城市内涝监测预警系统的主要组成部分、核心技术及理论基础、重要应用价值及意义,并通过在一次强降水实例中的检验,证明该系统具有较高的精确度.在系统核心环节--积水仿真模型的建立中,该项目突破了传统规则网格的划分法,而是根据城市地形地貌特点独创了无结构不规则网格技术.此外,仿真模型中对排水工程设施进行了数字概化,首次实现了地面积水与管道水体模拟之间的结合;初步解决了哈尔滨特有的陆地泵排水模拟问题;将监测雨量信息和数值天气预报信息带入仿真模型,实现了气象学与水文学的结合.通过运行该系统,可以提高对积水预报的准确度.     

天津市城区暴雨沥涝仿真模拟系统的研究

天津市位于黄河水系尾闾，是我国北方重要的工业和港口城市。该市历史上一直遭受洪涝灾害的威胁，加之近几年市区范围不断扩大，不透水面积增加，排水能力远远不能适应城市的发展要求，城市沥涝问题日趋严重。为了掌握天津市暴雨沥涝的规律，减轻洪涝灾害对该市的影响，作者利用二维不恒定流水动力学模型和计算机信息管理及图形技术，采用Power Station Fortran 4.0和Visual Basic5.0编程语言，在Widows98环境下开发了天津市暴雨沥涝仿真模拟系统。该系统首次实现了从城市暴雨预报、监测到城市暴雨沥涝仿真模拟的研究， 不仅能够处理实时的不均匀的降雨信息，还能处理数值预报模型的预报降雨信息。系统的信息前后处理模块用图形方式管理仿真模型的各类信息，方便用户显示、查询和修改，使系统更加完整、实用。     

Resident preferences for augmented rainstorm disasters management strategies: the case of Nanjing in China

In recent years, rainstorm disasters have enormously negative effect on property safety and life safety in Nanjing. In order to achieve the consistency of optimal social supply of rainstorm disasters prevention management strategies and public sector supply, this paper studies citizens’ preferences for augmented strategies in Nanjing. Using a choice experiment approach, we consider willingness-to-pay (WTP) for augmented efforts for non-structural reform strategy of rainstorm runoff control, structural reform strategy of rainstorm drainage and non-structural education. Our results showed that citizens were generally in favor of augmented rainstorm disaster prevention management strategies, but with varying degrees. They were most favorable to increased educational effort that does not physically affect rainstorm, with the WTP of ¥134.29 a year. Followed by improvements in Non-structural Reform Strategy of Rainstorm Runoff Control, its WTP was ¥88.08 a year. The improving Structural Reform Strategy of Rainstorm drainage was less influential, but still significantly affected policy choice with the WTP of ¥55.42 a year. Specifically, the results of latent class model best confirmed the assumption that individual preference is heterogeneous. Furthermore, in order to gain the support of the public, policy-makers should advance publicly linked strategies such as mentioned in this study that appear most useful.     

The urban poor in Dhaka City: their struggles and coping strategies during the floods of 1998

Bangladesh experienced one of the worst floods in recorded history in 1998. This paper focuses on the needs and coping strategies of the urban poor in Dhaka City, which had been very badly affected. The city's roads were completely under water, and most areas were water-logged with drainage and sewage systems blocked. Rising water levels compelled many slum dwellers to move to temporary shelters and relief camps. Women and children were the worst affected. The lack of sanitation facilities and privacy forced women and children to defecate in their own homes. There was an acute scarcity of safe drinking-water, and food prices rose dramatically. Diarrhoea, fever and colds were the most common illnesses affecting the poor. The floods left many of them unemployed, and in some families, the result was increased tension and incidents of domestic violence. In some areas, members felt pressured to repay micro-credit loans. Most NGOs, however, suspended loan repayments. During this period, a committee was set up to co-ordinate and work towards addressing some of the main post-flood problems.     

基于机器学习方法的上海市暴雨内涝灾情预测模型研究

本文基于区域灾害系统理论,综合考虑致灾因子、暴露度和脆弱性,提出了一套暴雨内涝灾情预测指标体系;在此基础上利用上海市应急联动中心110接报暴雨内涝灾情数据,构建了暴雨内涝灾情预测BP模型(Back Propagation Model)和XGBoost模型(Extreme Gradient Boosting Model),并对比分析了预测模型效果,实现对上海市暴雨过程内涝灾情数量预测;最后对内涝灾情影响等级进行阈值划分,以期为暴雨内涝影响预报与风险预警业务、服务及灾害管理提供技术支撑。结果表明:1)综合考虑致灾因子、暴露度、脆弱性指标且不经主成分分析降维的指标组合作为暴雨内涝灾情预测指标体系时,BP模型和XGBoost模型的预测精度最优;2)全量样本XGBoost模型总体表现最优,暴雨内涝灾情的右偏分布和内涝灾情的异常高值均对XGBoost模型预测误差有不同程度的贡献;3)综合评价法在历史灾情百分位法和模拟灾情百分位法基础上,结合多年业务实践经验和用户对于110灾情的处置承受力对暴雨内涝灾情进行阈值划分,在实际应用中具有一定参考意义。     

中国城市综合灾害风险管理现状与对策

世界性城市灾害的加剧已成为城市化进程中的一大障碍，它也是城市化过程的产物。如何协调城市化过程与城市综合灾害风险管理，已成为当今世界、特别是像中国这样的发展中国家可持续发展的一大难题。在综述了中国城市灾害及其风险管理现状的基础上，通过对其薄弱环节的综合分析，依据作者提出的综合灾害风险管理模式，就中国城市综合灾害风险管理对策提出了3条政策建议：即完善城市灾害风险管理的信息保障机制，特别是灾害预警体系、信息共享体系和信息公开机制；加强城市综合减灾能力的建设，特别是明确城市建设中减灾工程与非工程设施投入的固定比例，完善减灾教育宣传体系和综合灾害应急响应的科技平台体系；建立城市综合灾害风险管理范式，特别是高度重视城市规划中综合减灾规划的改进和完善，加快拓展城市企业灾害保险与再保险和发展适应城市灾害风险的“安全社区”范式。     

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。     

利用空间分析建立简化的城市内涝模型

在已有内涝模型的基础上,依据城市的特征对经典模型进行了部分简化,并结合CIS的空间分析功能提出了一个新的城市内涝模型.该模型首先构建城市的地形模型、降雨模型、排水模型和地面特征模型等4个基础分析模型,并利用GIS空间分析划分计算粗单元,然后结合数学算法计算出每个粗单元内的积水深度,最后对粗单元进行平滑合并后最终生成城市内涝积水深度分布图.此外,为了验证模型的实用性,还将该模型运用于具体的分析实例中,实例输出结果充分展示了该模型在城市内涝预测和模拟中的实际效用.     

当代全球变化下城市洪涝灾害的动力机制

全球变化和城市化是当前人类最为关注的两个问题,它们分别涉及到人类生存环境的变化和人类自身的发展.从系统论出发,分析了当代全球变化下城市洪涝灾害的形成机制,指出城市洪涝灾害的脆弱性存在着加剧的趋势,因此我们在城市建设中必须未雨绸缪,加大对城市洪涝灾害风险的管理.     

华北一次暴雨过程的螺旋度分析

采用ARPS数值模式对华北的一次暴雨过程进行了数值模拟,详细分析了该过程螺旋性结构的建立与发展过程。结果表明:螺旋度的高低空配置对诊断对流系统的发生发展和暴雨的落区有重要的指导意义;xy-螺旋度锋区内靠近正值区的一侧有利于暴雨的发生,但反映的降水落区范围较实际的要大;高层z-螺旋度负值区范围及数值的明显增大预示着对流系统的发展和降水率的增大;低层z-螺旋度在3.25 km高度处的正值中心区与降水落区对应较好;与xy-螺旋度相比,z-螺旋度给出了更为精准的降水位置,是一个能够综合反映系统维持、发展以及天气现象剧烈程度的参数。     

Flood proneness and coping strategies: the experiences of two villages in Bangladesh

This paper explores peoples' indigenous survival strategies and assesses variations in people's ability to cope with floods in two flood‐prone villages in Bangladesh. It reveals that people continuously battle against flood vulnerability in accordance with their level of exposure and abilities, with varied strategies employed at different geophysical locations. The paper reports that people in an area with low flooding and with better socioeconomic circumstances are more likely to cope with impacts compared to people in areas with high and sudden flooding. Similarly, households' ability to cope varies depending on people's socioeconomic conditions, such as education, income and occupation. Although floods in Bangladesh generate socioeconomic misery and cause damage to the environment, health and infrastructure, people's indigenous coping strategies have helped them to reduce significantly their vulnerability. Such flood‐mitigating strategies should be well recognised and emphasised further via proper dissemination of information through an early‐warning system and subsequently external assistance.