规划阶段城市排水防涝工程系统的内涝灾害耐受度(恢复能力)研究

In recent years,urban local flooding has already become one of the major natural disaster in China, which has attracted great attention in the industry of urban planning and construction. In order to effctivelty resist urban disasters, a project for urban local flooding control has been started by the sector of planning and construction in various regions of China. This project aims to research the analysis and calculation methods of urban local flood resilience for urban storm drainage and flooding control engineering system with different design standards, which belongs to the planning stage. It specifically includes three aspects. First, it is extremely necessary to put forward the theoretical research of design rainfall with long duration, which realizing the intergration of planning for municipal engineering and hydro-power engineering. Second, the basic theory of urban hydology and runoff simulation are expected to be put forward. At last, the project will focus on the studies of hydrodynamic theory and calculation methods for coupled 1D and 2D models. In summary, the theory and technology for analysis and evaluation of urban local flood resilience will be proposed by this project.

近年来，我国城市内涝灾害频发，已经引起业内高度重视，为了有效抵御城市内涝灾害，规划建设部门已经在全国开始进行城市排水防涝工程规划工作。本项目旨在研究在规划设计阶段不同规划设计标准条件下，规划设计方案的城市内涝灾害耐受度分析计算方法，包括涵盖城市市政工程和水利工程的长历时设计暴雨理论研究、地表径流计算的城市水文学基础和1D与2D水动力学耦合联合计算方法的理论研究。为规划设计阶段有效分析和评价设计成果提供分析城市内涝灾害耐受度的理论和技术。

针对城市内涝灾害防治工程规划的需求和相关基础理论研究的缺失，进行了涵盖城市市政工程和水利工程的长历时设计暴雨理论研究、地表径流计算的城市水文学基础研究、城市内涝工况1维与2维水动力学耦合联合计算的城市非恒定流水力学基础研究和规划建设阶段城市内涝灾害耐受度的分析计算方法研究。发现我国现有的排涝工程理论与经验并不能照搬到城市内涝灾害防治工程中，城市区域内涝产生的原因和致灾原因与农田排涝理论有本质差别，基于植物特性的排涝2~3天时间计算的排涝模数不适用于城市防涝工程设计；另外，在规划阶段城市排水防涝工程系统的内涝灾害耐受度(恢复能力)影响因素与建成区的也有本质差别，由于在规划阶段可以在选址和地形等方面影响城市内涝的发生概率，基于现状城市排水防涝工程抵御、恢复、反映和反应城市内涝灾害能力的计算方法也不适用于新建城区规划阶段防灾计算。因此，有必要根据城市内涝灾害防治工程的特点，新建城市内涝灾害耐受度计算理论。.提出了城市内涝灾害防治工程设计暴雨计算方法，为城市内涝灾害防治提出了定量计量方法，该成果在北京、广州、郑州和上海得到应用。.提出了规划阶段城市区域地面高程数字模型（DEM）和特殊重点内涝区精细化DEM的制作方法，为科学表达规划竖向设计成果和应用二维水力模型奠定了基础，该成果在北京内涝积水点改造工程中得到应用。.提出了城市内涝工况1维与2维水动力学耦合联合计算简化模型，开发了计算机软件，并应用于哈尔滨中心重点城区和沧州市的城市排水（雨水）防涝工程规划，取得了良好的效果。.提出了规划建设阶段城市内涝灾害耐受度的分析计算方法，从分析影响因素入手，建立了提高城市内涝灾害耐受度的策略。.城市内涝、城市内涝防治标准、城市防涝工程、城市排水（雨水）防涝规划和城市内涝灾害耐受度等概念都是2012年北京“721”暴雨之后才提出的概念，本项已经完成了部分研究内容，还有很多基本概念和基本理论有待继续研究与完善。