城市排水防涝能力风险评估
3 城市排水防涝能力与内涝风险评估
3.1降雨规律分析与下垫面解析
3.1.1降雨规律分析
（1）、降雨特性
规划区域雨量站主要有安庆雨量站和枞阳闸站雨量站。根据雨量站雨
量资料分析，流域内降雨年际变化很大，年内分布也不均匀。
安庆雨量站1954 ～2011 年历年实测资料分析统计：安庆站多年平均降雨量为1403mm ；年最大降雨量为1999 年的2286mm 、其次是1954 年的2208 mm ；年最小降雨量为1978 年的755mm 。年内降雨主要集中在4～8 月，占年雨量的65.9% ，最大月平均雨量为6 月份的254
mm ，占年雨量的18.1% ，最小月平均雨量为12 月份的35 mm ，占年雨量的2.5%。
枞阳闸站雨量站1951 ～2011 年（缺96～98 年）历年实测资料分析统计：枞阳闸站多年平均降雨量1355.6mm ；年最大降雨量为1954 年的2041mm 、其次是1977 年的1949.8mm ；年最小降雨量为1978 年的756.5mm 。年内降雨主要集中在4～8 月，占年雨量的65.8% ，最大月平均雨量为6 月份的250.4mm ，占年雨量的18.5% ，最小月平均雨量为1 月份的36.8mm ，占年雨量的2.7% 。
（2）、暴雨特性破罡湖流域位于长江下游梅雨地区，每年的初夏（六月中旬）进入梅雨季节，阴雨连绵，受南北冷暖气流交锋的影响，暴雨集中，至七月中旬
梅雨结束。七月中旬进入盛夏后，受太平洋副热带高压控制，从沿海登陆 的少量台风也影响本地区，台风中夹带大量水汽的气流形成大量降雨。
安庆雨量站具有 1974 ～2011 年共 38 年雨量资料、枞阳雨量站具有
1964 ～ 2011 年共 48 年雨量资料，以该两站作为参证站分析计算规划区
的设计降雨。规划区各重现期降雨见表 3-1。
安庆雨量站设计降雨成果表 表 3-1
图 3-1 5 分钟降雨量 PIII 拟合曲线
.01 0.1 0.5 1 2 5 10 2030 50 70 80 9095 99 99.99 累积频率
5432
）m
（量雨
图 3-3 24 小时降雨量 PIII 拟合曲线
(3) 、暴雨强度计算公式 安庆市暴雨强度公式还是早在 1981 年由安庆市市政工程管理处组织
编制。公式编制是采用安庆地区 25 年( 1954-1979 年)自记雨量记录， 取样采用年多样值法，按数理推理公式求得。求得暴雨强度公式为：
q=1986.8(1+0.777LogP)/(T+8.404)
0.689
。该公式至今已沿用了 32 年之
久， 显然已不能很好反应近年来的降雨规律。根据《室外排水设计规范 (GB50014-2011 )》的规定， 考虑到地区水文气象特性的变化， 暴雨强度 公式应 5-10 年就进行一次修订。本规划收集了 30 年(1983-2012 年)安 庆城区自记雨量记录，取样采用年最大值。分别采用指数分布曲线和皮尔 逊
-III 型（ PIII ）分布曲线进行频率分析，根据选取的雨量样本资料推求暴
图 3-10 分钟降雨量 PIII 拟合
量雨
雨强度（i）、降雨历时（T）、重现期（P）的关系值，详见附件3。
但由于根据气象局提供的1983 ～2012 年资料求得的暴雨强度远小于1981 版公式得到的暴雨强度。同时新推求的暴雨强度公式还没有经过专家的论证和有关部门的批准，本规划目前仍然按1981 版公式计算。规划项目组希望安庆市气象局能提供年多个样本值，再对新公式进行修正，经有关专家论证和相关部门批准后，再对雨水管渠进行复核。
3.1.2下垫面解析
安庆市中心城区下垫面类型各不相同，总体来说，老城区建筑密度高，建筑、路面等不透水地面占的比例较大；新城区按新的城市规划标准建设，建筑密度相对较低，地面硬化程度也相比较老城区低；城区西北面水面绿地比例较低，相对而言城市东部地区河网密布，水面、绿地面积较大。根据地面透水特性，将地面类型划分为五种，各区地面类型详见下表3-2：
地表类型（下垫面）分析表表3-2
3.2城市现状排水防涝能力评估
3.2.1 排水系统总体评估
（1）、排水管渠
安庆市中心城区建成区面积86.6 平方公里，已建排水（雨水）管道
总长348.0km ，每平方公里管道4018 米，排水管渠覆盖率平均为
47.1% 按现状已建设的排水分区，各区的排水管渠长度、服务面积、单位面积管
渠长度及管渠覆盖率详见下表3-3 ：
排水设施总体状况表表3-3
注：管渠达标率为各排水分区已建管渠满足设计标准的长度与排水分区内管渠总长度比值
2）、排水、排涝泵站
安庆市中心城区已建和再建排水、排涝泵站共18 座，其中排涝泵站7 座，排水泵站11 座，泵站总装机14277 千瓦，总排涝能力148.21 立
方米/秒，总服务面积15348.7 公顷,达标率为16.7% 。各排涝泵站状
况详见下表3-4：
中心城区排水、排涝泵站评估表3-4
3.2.2现状排水能力评估
现状排水管渠排水能力评估表表3-5
3.3 内涝风险评估与区划3.3.1 内涝风险评估方法
防御城市内涝灾害，仅仅考虑工程措施是不能完全抗拒内涝灾害的，
而应该重视非工程措施的作用。城市内涝分析评估是一项以预防为主，防患于未然的重要非工程措施。是灾害管理的重要组成部分。内涝灾害评估体系的建立，有助于建立健全有效的城市灾害管理机制，有助于城市居民防范灾害的风险意识，有助于提高城市内涝灾害风险管理水平，有助于城市保持可持续发展。
目前，城市内涝风险评估尚处在研究与探索中，评估的方法也很多，但用的较多的主要有以下三种方法：历史灾情数理统计评估法、指标体系评估法和情景模拟评估法。
（1）、历史灾情评估法基于历史灾情数理统计的内涝灾害评估法的理论基础是认为灾害风险评估由灾害危险性评估和脆弱性评估两部分组成，灾害风险评估是将危险性估算结果和脆弱性估算结果以一定的标准或方式进行叠加后生产的。
基于历史灾情数理统计的内涝灾害评估法虽然思路清晰、计算简单，不需要详尽的地理背景数据，但要求有长时间序列的历史灾情数据资料，一般城市都很难以获得。且这种方法评估结果是区域性风险，不能反映灾害风险的空间差异，不适合在城市这样小尺度区域的评估。
（2）、指标体系评估法基于指标体系的内涝风险评估法的理论基础是认为灾害风险是致灾因子、孕灾环境和承灾体的综合函数，灾害风险是由致灾因子危险性、承灾体的暴露性和脆弱性相互作用而构成的有机整体。
基于指标体系的内涝风险评估法虽然计算相对简单，可以宏观上反映区域风险状况，在目前灾害风险评估中也用的较多。但该方法的局限性在于，评估指标的选取往往受制于数据的可获取性，可能出现‘以点代面'的现象。也不适合在城市这样小尺度区域开展，不能完全反映灾
害风险在空间分别特性。
（3）、情景模拟评估法基于情景模拟内涝风险评估法是借助于GIS 技术、计算机技术和通讯技术，建立地形模型、降雨模型、排水模型和地面特征模型，模拟内涝在发生的情景，是一种高精度、可视化的、动态的内涝风险评估方法。
基于情景模拟内涝风险评估法能直观的、高精度地反映一定概率的致
灾因子导致的灾害事件的影响范围与程度，能高精度地反映灾害风险的空
间分布特征。但该方法对区域地理背景资料和排水资料要求高、计算复杂、工程量大。
3.3.2内涝风险评估方法及指标确定安庆目前既没有长时间序列的历史内涝资料，也缺乏完整的区域地理信息资料，排水资料完整性和精度也不够，因此，就目前资料情况，采用任何一种方法进行内涝风险评估的条件实际上都不具备。好在建设行政主管部门已按住房城乡建设部《城市排水防涝设施普查数据采集和管理技术导则》的要求，安排开展普查工作；结合土地部门正在建设GIS 地理信息系统，在这些基本条件具备后，再采用水力模型（情景模拟）进行城市内涝风险评估。但本规划只能在现有的条件下，
采用指标体系评估法，对城市内涝风险做一个粗略的评估。
（1）、主要风险因子的识别按指标体系理论，内涝灾害风险是由致灾因子危险性、承灾体的暴露
性和脆弱性相互作用而构成的有机整体。内涝灾害风险构成元素影响因子
主要包括危险性影响因子、暴露性影响因子和脆弱性影响因子。根据对比相关项目，查找有关资料，构成内涝灾害风险的因子有15 个，详见表3-6
城市内涝灾害风险因子的识别表表3-6
由于安庆市缺乏历史灾情资料，有一些历史灾情资料，也不完整，不
成序列，大部分以记录农业灾情为主，因此，即使采用指标体系评估法，也很难做出定量的评估。针对安庆市的实际情况和特点，为简化计算和评估的
复杂性，本规划拟选取对内涝灾害风险评估影响较大和空间分布有关的几个因子，作为风险评估的主要因子，将一些类似的影响因子进行合并处理，筛选和归纳出6 个主要风险评估因子。并参照其他项目经验，确定各评价因子的权重。详见表3-7。
城市内涝灾害主要风险评估因子表表3-7
（2）、因子风险指数确定按各风险因子可能产生的灾害风险的大小，将个风险因子划分成若干个风险区段，确定各因子的风险指数。
1）、地面高程：地面高程是产生内涝主要因子之一。根据安庆市水文
资料及对内涝灾害的调查，安庆市中心城区水系常水位在10.50 米以下，城区内涝严重时
的水体水位在12.0 米左右，城市防长江洪水位为18.74 米；中心城区大部分建设用地在11.0 以上。为此，按这几个特征高程，将中心城区用地划分成5 个风险区段，并确定相应的风险指数，各区段的范围与面积见图
3-4 和表3-8
图3-4 安庆市中心城区用地高程区段划分图
2）、径流系数：径流系数是反映下垫面的一个重要的参数，它与地面硬化程度、渗透性、地面坡度等有关。规划根据径流系数的大小划分5 区段，并确定相应的风险指数，各区段的范围与面积见图3-5 和表3-8。
图3-5 安庆市中心城区径流系数区段划分图
3）、排水系统
城市水系与排水系统也是城市内涝灾害最为重要的致灾因子之一，其覆盖率和排水标准是直接决定内涝灾害大小的关键因素。规划按排水系统标准划分5 个风险区段，并确定相应的风险指数，各区段的范围与面积见图3-6 和表3-8 。
图3-6 安庆市中心城区排水标准区段划分图
4）、人口密度
城市内涝灾害的直接后果就是对城市居民的生活、生产，乃至生命与财产带来威胁与破坏。城市人口居住密度也将与灾害可能造成的损失程度相关联。规划按人口密度标准划分5 个风险区段，并确定相应的风险指数，各区段的范围与面积见图3-7 和表3-8 。
图3-7 安庆市中心城区人口密度区段划分图
5）、经济状况城市内涝灾害的直接后果就是对财产造成破坏与损失。而财产的损失程度又与土地利用性质相关联。规划按土地性质划分5 个风险区段，并确定相应的风险指数，各区段的范围与面积见图3-8 和表3-8。
图3-8 安庆市中心城区土地利用区段划分图
6）、防灾抗灾能力
城市防灾抗灾能力也是决定灾害程度的主要因素之一。城市防灾抗灾能力主要反映在居民的防灾意识、政府应急救灾能力、防灾抗灾能力、医疗救护能力等。在一个城市城区范围内，居民的防灾意识、政府应急救灾能力、防灾抗灾能力可视为基本相同，在空间上变化不大。规划仅以医疗救护能力来代表城市防灾抗灾能力划分4 个风险区段，并确定相应的风险指数，各区段的范围与面积见图3-9 和表3-8。
图 3-9
安庆市中心城区防灾能力区段划分图
注：1、上表中上限值为包含，下限值为不包含
2、面积单位：平方公里