水务规划与管理 第二章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 城市防洪排涝规划,1,2.1,城市水文学概述,概念：,城市水文学是水文学的一门新兴分支学科，它着重研究城市及周围地区的水分循环，水的运动变化规律以及水与城市人群的相互关系。,2,一、城市水文学的特征,综合性：,一般流域,经验性、集总式的模型,城市地区,有物理基础的、分布式的模型,动态性：,自然流域的演变是缓慢的，以地质年代为尺度的,城市的水和环境都处在“动态”中发展,3,城市水文的研究手段,（,1,）上下游对比,把城市地区河流的上游与同一条河流下游所收集的数据加以比较,（,2,）前后期对比,把城市区域土地利用变化的前后数据进行对比,（,3,）流域对比,两个或两个以上流域的水文数据进行对比。其中一个流域是城市，另一个流域是农村,4,二、城市化对降雨的影响,1,、城市化对降水量的影响,增加,(1),城市化前后对比,例,1,：特拉维夫市每年,11,月的,P,(19311960),比,P,(19011930),多,16%,例,2,：学者对意大利那布勒斯城的降水历史资料进行分析时指出，在,1886,1945,年这一长时期中，那布勒斯的降水量没有明显的变化，但是近,30,年即,1946,1975,年，随着那布勒斯城市化的发展，降水量比前一时期增加了,17,左右。,5,(2),城区周末与工作日对比,例：德特维勒,(,Dettwiller,),对巴黎,19601967,的,510,月分析,1.93mm,1.47mm,(,少,24%),6,(3),同时期城市与郊区的平行对比,例：,7,(1),城市热岛效应,2,、城市化影响降水的机理,二氧化碳、烟雾（吸收更多的辐射能）；下垫面热容量大（同自然下垫面比）；人工热源,例：当天只有华盛顿市区从孤立的雷雨云中降下,25mm,的阵雨,等雨量线,(,英寸,),城市热岛强度约在,2,左右,华盛顿市由热岛对流形成的降雨,8,(2),城市阻碍效应,阻碍降水系统移动,例：贝尔格,(,Belger,),的研究,1931,年,7,月,7,日有一冷锋经过柏林,变形,城区,郊区,冷锋速度,(KM/h),30,13.3,降水时长,(min),64,48,降水量,(mm),18.3,5.8,降水强度,(mm/min),0.28,0.12,9,(3),城市凝结核效应,促进冷云降水的形成,城市化影响降水的机制以城市热岛和城市阻碍效应为最重要。至于城市空气中凝结核对降水的影响一般认为有促进降水增多的作用。城市降水量增多，很可能是这三者共同作用的结果。,10,三、城市化对雨洪径流的影响,1,、城市地区雨洪径流的一般特征,城市化过程,可能的水文效应,树和植物的清除,减少蒸散发量和截流量；增加水流中悬浮固体及污染物，减少下渗和降低地下水位，增加雨期径流以及减少基流,房屋、街道、下水道建造初期,增加不透水面积，减小径流汇流时间,住宅区、商业区和工业区的全面发展,增大洪峰流量和缩短汇流时间，径流总量和洪灾威胁大大增加,建造雨洪排水系统及河道整治,减轻局部泛滥，而洪水汇集可能加重下游的洪水问题,11,原因：,第一、流域部分地区为不透水表面所覆盖,第二、水道增加了汇流的水力效率,洪峰,洪峰,相同滞洪蓄量情况下城市化对流域响应的影响,12,2,、城市化对径流形成的影响,洪峰小,历时长,洪峰大,历时短,自然流域与城市化流域比较图,13,罗伯兹和克宁曼的试验表明：,随着透水面积减少：,涨洪段变陡,洪峰滞时缩短,退水段历时减少,透水面积为,0,、,50,、,100,的流量过程线比较图,14,3,、城市化对径流水量平衡的影响,R,1,城市区降雨的增加引起的径流增量，通常可达,10%,R,2,径流系数的增加起的径流增量，是决定河道情势的主要因素，在春汛可达,5,R,R,1,R,2,15,4,、城市化对洪水的影响,大洪峰开始,大洪峰开始,GrantersBrook,站的年最大洪峰流量和不透水面积,16,2,城市防洪排涝的特点及标准,一、城市防洪排涝的意义和任务,1,、城市防洪排涝的重要性,城市的特点决定了城市一旦受灾，可能造成的生命财产损失将会远远超过非城市地区,如,1991,年华东大水中，江苏省直接经济损失,233,亿元，虽然城市受灾绝对面积在整个受灾面积中的比重不大，但经济损失却占全省的一半以上。,17,城市洪涝灾害与城市化进程一致，同时与人类活动、洪水特性有关,年份,淹没面积,(KM,2,),损失金额,(,万元,),1954,13,200,1980,11.2,1300,1984,18,4000,1991,5.5,7000,例如：合肥市,解放前夕人口,5,万面积,2KM,2,1992,年人口,82,万面积,76KM,2,洪涝灾害损失对照表,城市洪水损失逐年增加,18,洪水灾害甚至会影响城市的发展进程,我国古都开封，在宋朝时就有,100,多万人口，其繁华兴盛当时自不必说，就是放在现代也是一个举足轻重的城市。但由于其特殊的地理位置，经常遭受黄河洪水危害，几度兴废，其发展受到严重制约。,总之呢，搞好城市防洪，意义重大，对社会稳定，国家发展都有积极作用,19,回顾历史,建国前,1915,，珠江百年一遇洪水，广州市被淹,1,个星期,1931,，江淮并涨，武汉至南京沿江城市全淹，汉口被淹,100,天,1932,，松花江大水，哈尔滨被淹,1,个月,1939,，海河流域大水，天津被淹积水达两个月之久,建国后,相继战胜,1954,长江，,1957,松花江，,1958,黄河，,1963,海河，,1998,长江等洪水,2,、城市防洪现状,20,2,、城市防洪现状,(1),防洪指标低,(,表,),全国,670,个设市城市，有防洪任务的,639,个城市。标准达到和超过,100,年一遇的只占,4,，标准低于,20,年一遇的占城市总数的,50,，即,300,多个，标准为,5,年一遇或更低的,100,多个。,(2),城市内涝严重,内涝,外河洪水位台升，城区雨洪内水难以有效排除而致涝灾。,(3),防洪工程病险隐患多,21,3,、城市洪涝特点,“洪涝不分”是城市防洪治涝中普遍存在的问题,22,4,、城市防洪特点,城市防洪安全对经济发展和社会稳定的影响不断扩大,城市分布由分散的点向线和面发展,城市化水文效应的不断增强,城市现代化对交通、供水、能源、通讯、信息系统的依赖程度越来越大,城市之间相互依存的关系更为密切,23,制定城市防洪规划,进行城市防洪排涝建设,开展防洪工程管理工作,建立健全全国性的防洪预警、预报系统,做好城市防汛、抢险救灾准备工作,4,、城市防洪的主要任务,24,二、城市的防洪标准和防洪设计标准,城镇等别和防洪标准,25,2.,水利水电枢纽工程的等级和防洪标准,水利水电枢纽工程的等别,26,水工建筑物级别,27,水库工程水工建筑物的防洪标准,28,1.,城市涝灾与洪灾的关系,三、城市的涝灾标准和排涝标准,(1),城市洪水来源于城市防洪保护区之外，而造成涝灾的水多来自保护范围之内。,(2),洪水径流量大，而涝水径流量小。,(3),防治措施不同，城市防洪一般采用上游工程拦蓄和市区堤防工程等措施来防范，将洪水阻截在城市保护区之外；城市涝灾防治则通过市区的管渠、泵站等，将区内的暴雨积水自流或抽排到保护区之外。,（,4,）影响的面积大，发生频率高，城市总的涝灾损失往往高于洪灾,29,三、城市的涝灾标准和排涝标准,2.,城市排涝标准及其确定,除涝标准是指遇上多少年一遇暴雨，多少日雨量，在多少天内排除。,应综合考虑排涝系统的净效益、地区经济条件和发展，依据国家和地方部门的有关规定确定。,30,3,城市防洪排涝的规划与建设,防洪规划是指制定防治洪水灾害措施的总体部署方面的工作。,一、规划的依据及原则,1,指导思想及目标要求,城市防洪排涝规划的指导思想和目标要求是：全面贯彻党中央、国务院和各省、市、区关于防洪工作的方针政策，从战略高度认识和推进城市防洪排涝工作，以满足人民群众对防洪安全的基本要求为根本出发点，加快基础设施建设，提高防洪排涝管理水平。,31,2,编制依据,(1),中华人民共和国水法,；,(2),中华人民共和国防洪法,；,(3),水利产业政策,(,国务院国发,199735,号文印发,);,(4)GB50201,一,94,防洪标准,；,(5)CJJ50,一,92,城市防洪工程设计规范,；,(6),水利部,1998215,号,关于印发城市防洪规划编制大纲,(,修订稿,),的通知；,(7),所在省防洪条例、水利工程管理条例、河道管理实施办法、城市防洪规划编制工作意见等；,(8),城市所在流域防洪建设的意见、规划报告、工作大纲；,(9),城市总体规划及所在省、市水利计划及规划；,(10),其他有关法律、法规、规程。,32,3,编制原则,城市防洪规划的基本原则是：以防洪治涝为主，结合水环境治理，统筹规划，分期实施，统一管理，充分利用和改造现有工程设施，在加强工程措施规划的同时，兼顾非工程措施规划。,城市防洪规划必须服从流域、区域总体防洪要求。,城市防洪规划必须服从城市总体规划,城市防洪规划要与治涝规划相结合。,城市防洪规划工程措施要与非工程措施相结合,城市防洪规划要与交通、城建、环保、旅游等相结合。,城市防洪规划要规划与现状相结合，近期与远期相结合。,33,二、规划的内容与方法,分析计算城区各河段现有防洪工程的防洪能力及加高提防和河道控制水位时的防洪能力，分析城市洪水出路及现有排涝能力。,调查研究洪涝灾害的历史、现状及其成因，根据防护对象的重要性，结合考虑现实可能性，选定适当的防洪设计标准和排涝标准。,分析研究各种可能的防范措施方案，提出城市防洪排涝整体规划方案，并拟定工程设计的任务。,防洪排涝规划设计的任务是：,34,1,防洪规划设计的方法步骤,1,）基本资料的收集、整理和分析,2,）防洪标准的选定及现有河段防洪能力的计算。,根据控制水位和水位流量关系曲线定河段安全泄量,根据各控制断面的流量频率曲线，确定现有防洪能力,3,）防洪规划设计方案的拟定、比较与选定,计算各方案工程量、投资、淹没、效益等指标,然后通过政治、经济、技术综合分析比较予以确定,35,2,排涝规划设计的方法步骤,收集资料,确定标准,分析计算,筛选方案,上级审批,36,3,城市防洪排涝规划报告编制,前言,城市概况,防洪排涝现状和存在问题,规划目标和原则,防洪、治涝水文分析计算,防洪工程设施规划,治涝工程设施规划,非工程措施规划,环境影响分析,投资估算,经济评价,规划实施的意见和建议,相应的附表及附图,37,4,不同类型城市防洪总体规划,以城镇防洪设施为主，与流域防洪规划相配合,泄蓄兼顾，以泄为主,因地制宜，就地取材,全面规划，分期实施,与城镇总体规划相协调,(1),沿江河城镇防洪总体规划注意事项,38,与流域防洪规划相配合,工程措施与植被措施结合,按水流形态和沟槽发育规律分段治理,全面规划，分期治理,因地制宜选择排泄方案,(2,),山区城镇防洪总体规划,注意,事项,39,正确确定设计高潮位和风浪侵袭高度,要尽可能符合天然海岸线,要充分考虑海潮与河洪的遭遇,与市政建设和码头建设相协调,因地制宜选择防潮工程结构形式和消浪设施,(3),沿海城镇防潮总体规划注意事项,40,三、城市防洪排涝的建设,遵循自然规律和经济规律，协调人与自然的关系，科学地控制洪水，有效地减轻洪涝灾害。,防洪排涝建设要与国民经济和社会发展的水平相适应，并适度超前。,深化防洪排涝管理体制、工程运行机制等方面的改革，逐步建立适应社会主义市场经济体制要求的防洪排涝管理良胜运行机制。,进一步完善以政府行为为主体的防洪排涝建设管理体制，按照各级政府的事权划分原则和有关项目管理权限规定，确定防洪排涝工程建设的责任分工。,全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理。,量力而行，突出重点，协调兼顾，提高效益。,依法治水、科学治水。,1,防洪排涝建设实施方案编制原则,41,2,实施方案的主要内容,基本情况,总体部署及目标,流域防洪,城市防洪排涝,区域治理,进一步加强防洪排涝工程建设,进一步完善防洪排涝减灾体系,防洪排涝建设实施安排,前期工作安排,投资计划,42,