城市防洪与排涝

水文特性复杂
城市地， 水文特性复杂。
水文计算不适当
城市防洪计算多依据《水文手册》 提出的方法。这些方法多适用于山丘区 域，用于城市地区，成果的可靠性存在 一定的问题。
城市防洪措施
工程措施
河湖 堤防 泵闸 水库 分滞洪区
河湖治理原则
洪水位 洪峰流量 时段洪量
城市化影响因素
水面率降低 地面透水性减少 排水能力增加 水系连通性降低
城市化的影响后果
升高洪水位 增大洪峰流量 增加时段洪水总量
经常发生百年一遇洪水？
发生在不同的区域和断面 不同的洪水特征值 城市化对洪水特征值的影响 设计洪水计算误差（偏小）
中国 中国 2010年 2013年
中国 2020年
城市人口比例与发展示意图
城市化引起的水危机
城市化
洪
水
水
水
水
水 灾
资 源
环 境
生 态 条
景 观
害
紧
污
件
破
加 剧
缺
染
恶 化
坏
城市化对城市水工程建设 和管理提出新要求。截至2008 年，全国成立水务局1041个。 城市水务正是针对城市水问题 发展起来的一门新兴学科。
城市水务内容
➢ 建立较高标准的防洪体系 ➢ 满足城市发展的水源需求 ➢ 恢复千姿百态的生态环境 ➢ 打造丰富多彩的水域景观 ➢ 建设现代城市的管理体系 ➢ 扩展城市水务的融资渠道
城市防洪问题讨论
防洪排涝标准
涵义
防洪 － 防治上游洪水 排水 － 排除地面积水 排涝 － 排除内河涝水 治涝 － 治理农业涝水
巴黎
日本江户川地下蓄水池
江苏城市发展问题
江苏省未来城市面积将有大幅度的增加， 加大了城市洪涝风险。城市排涝规划没有权限 从根本上改变城市总体规划，仅仅依靠流域和 城市水利工程建设，可能难以有效解决城市化 快速发展造成的内涝问题及对环境的影响。
根据国内外城市内涝灾害治理经验教训， 采用城市低影响开发措施是减缓城市快速发展 对环境影响的重要措施。
城市防洪排涝
城市化对水利的影响
城市化是人口高度集中、建 设面积持续扩张、城市系统不断 复杂的过程，是现代社会发展的 必然产物。
100
90
77％
80
70
60％
53％
60
50％
50
41％
41％ 33％
40
24％
30
20
10
0 发达国家 中等发达不发达国家 中国
中国
2000年 2000年 2000年 2000年 2006年
多种洪涝因素
受多种洪涝因素的综合影响，涉及 江河湖库洪水、平原河网涝水、风暴潮 等害。
径流系数加大
按市政排水手册查算，中心城区地 表径流系数约为0.6～0.8，如果遭遇高 强度长历时暴雨，地面径流系数达 0.8 ～ 0.9。
水面率减少
城市建设用地侵占河道的现象严重， 使得城市水面率大大减少，尤其是平原 河网地区且建成较早的城市最为明显。
排涝模数增加
城区面积的扩展，地表径流总量 增加，使得城市总的排涝动力和设计 排涝流量增加，抬高局部地区接收水 体的水位。
地面积水
大部分城市位于平原河网地区，汛期 外河水位高于城市地面高程，管道中水流 呈现压力流状态，局部低洼区管道内的雨 污径流会返流地面，形成地面积水。
地面下沉
城市地下水开采是造成地面下沉后果 的主要因素。由于地面下沉具有不可逆转 性，对于已经存在严重的地面下沉城市， 必须对现状和规划防洪工程加以论证。
传统治理原则基于的最佳水力半径概念， 用最经济断面输送最大流量，沿河湿地大量 消失，水陆生态连续性遭到破坏。
现代水利的河道治理的原则是建立使人 类能够与其他生物共生共存的流域圈。在城 市形成以水、绿网络为特征的生态系统，创 建与自然共生的河流水域环境。
防洪规划
规划要求
适应城市防洪要求 有利城市健康发展 反映现代治水思路 采用先进计算技术
国外LID治涝措施
雨水下渗：采用下凹式绿地、植草沟、湿地、 可渗透地面增加雨水下渗能力，
雨水滞蓄：利用绿地、广场等公共空间蓄滞 涝水，削减洪峰。
雨水利用：有效地降低地表径流系数，增加 城市水资源。
雨水利用法规：强制和鼓励雨水利用。
下凹式绿地
植草沟
下凹式绿地
可渗透地面
推荐使用的LID措施
低影响开发理念
低影响开发（Low Impact Development)， 简称LID，是一种通过源头分散的广泛控制措施， 维持和保护自然水文和生态功能，缓解建成区 面积增加造成的径流增加、面源污染负荷加重 的城市雨水管理理念。 国外LID主要体现在雨 水下渗、雨水滞蓄、雨水利用及雨水管理等方 面，目的是维持开发前的水文条件，控制径流 污染。
警戒水位：汛期可能发生险情的水位，需要处于 防守戒备状态。
保证水位：又称最高水位或危险水位，是防洪工 程保证安全运行的上限水位。
设计洪水位：符合防洪标准的河湖设计水位。
百年一遇洪水
百年一遇洪水定义
平均每一百年遭遇一次的大洪水 每年发生的概率为1% 洪水的重现期为100年
洪水特征值（断面）
反映现代治水思路
城市防洪、管道排水、河道排涝是紧密相关的系 统，应协调分析、统一计算、综合规划
水系规划要满足活动水体、调水治污、保护环境、 生态修复、通航运输，有利于水源保护、开发、 利用和可实施性
建立能够与流域内的自然系统共生、共存的新型 城市，退出自然灾害的高风险区域。
采用先进计算方法
标准选择
防洪标准（GB50201－94） 防洪对象的重要性 防洪效益分析 区域发展需求 可行性
特征水位
常水位：河湖平稳水位，也可用多年平均水位表 达，其淹没面积为水面积
汛限水位：汛期暴雨发生前，所控制的河湖最高 水位
设防水位：到达这一水位时，防汛工程开始发挥 作用，日常管理进入防汛阶段
小排水系统
小排水系统设计暴雨重现期一般为 1~10年，通过常规的雨水排水管渠、泵闸 和河湖系统收集排放。管渠排水系统一般 按满管重力流设计，有分流制和合流制两 类系统。我国城市均采用小排水系统，设 计重现期为1~3年。
大排水系统
国外大排水系统设计暴雨重现期一般 为50~100年，由深隧、河湖、洼地 、绿地、 道路、场地等组成，传输小排水系统无法 传输的径流。大排水系统也称为城市内涝 防治体系。
百年一遇暴雨
重现期为100年的暴雨 造成百年一遇洪水 可以不考虑短期城市化影响
城市地面积水
正常原因
管道排水标准不高 城市小区排水片众多 丰水年及丰水年组
不合理因素
排水工程布局不合理 土地利用条件变化 外河水位经常顶托 日常维护管理不善
滨水平原城市 洪涝特性
排水不畅
大部分城市位于平原河网地区，地 势低洼，排水通道不畅。
开发建设后的水面率不得低于区域平均值， 对于水面率低于5%的地区，要恢复和提高城 市水面率。
透水性绿地面积不得低于40%，新开发区还要 实行更高标准。
加强雨水利用，建议城市新开发区的雨水利 用率应该达到30%以上。
增加城市滞蓄雨水的能力 制定城市LID推广应用的保障措施
END
适应城市防洪要求
城市防洪标准的确定应满足城市社会经 济发展需求
城市不同功能区可以实施不同标准；按 照城市总体规划，逐步提高和分期实施
根据城市特点，因地制宜制定规划方案 和防洪措施。
有利城市健康发展
防洪规划具有超前性，城市防洪保护范 围要留有发展空间。
城市防洪标准要与现代化城市发展同步， 发挥城市防洪工程安全保障、提升城市 品位
城市防洪排涝计算很多移用天 然流域的水文方法，有必要针对城市 各种水文条件，采用先进、合理、实 用的计算方法。
城市治涝工程措施
管渠排水工程 河道排涝工程 湖库调蓄工程 泵闸强排工程 深隧蓄排工程
大排水系统与小排水系统
国外发达国家城市排水一般都 有两套系统，即大排水系统和小排 水系统，小排水系统主要针对城市 常见雨情；大排水系统主要针对城 市超常雨情。