水务规划与管理 第二章

动态性： 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
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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
GrantersBrook站的年最大洪峰流量和不透水面积
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§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。
城市化过程 可能的水文效应 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
树和植物的清除
房屋、街道、下水道建造初 增加不透水面积，减小径流汇流时间 期 住宅区、商业区和工业区的 增大洪峰流量和缩短汇流时间，径流总量 全面发展 和洪灾威胁大大增加 建造雨洪排水系统及河道整 减轻局部泛滥，而洪水汇集可能加重下游 治 的洪水问题 11
0.28 0.12
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(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。
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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
第二章 城市防洪排涝规划
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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。
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一、城市水文学的特征
综合性： 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
等雨量线 (英寸)
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华盛顿市由热岛对流形成的降雨
(2)城市阻碍效应 阻碍降水系统移动
变形
例：贝尔格(Belger)的研究 1931年7月7日有一冷锋经过 柏林 城 区 冷锋速度 (KM/h) 降水时长(min) 降水量(mm) 降水强度 (mm/min)
30 64 18.3
郊区
13.3 48 5.8
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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
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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
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4、城市防洪特点 ① 城市防洪安全对经济发展和社会稳定的影 响不断扩大 ② 城市分布由分散的点向线和面发展 ③ 城市化水文效应的不断增强 ④ 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 ⑤ 城市之间相互依存的关系更为密切
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④
⑤ ⑥ ⑦
2 实施方案的主要内容
• •
基本情况 总体部署及目标
① ② ③
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
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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 洪涝灾害损失对照表
例如：合肥市 例如：
年份
解放前夕人口5万面积 解放前夕人口 万面积2KM2 万面积 1992年人口 万面积 年人口82万面积 年人口 万面积76KM2
淹没面积 损失金 (KM2) 额(万元) 13 11.2 18 5.5 200 1300 4000 7000
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水工建筑物级别
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水库工程水工建筑物的防洪标准
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三、城市的涝灾标准和排涝标准
• 1.城市涝灾与洪灾的关系
(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
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透水面积为0％、50％、100％的流量过程线比较图
3、城市化对径流水量平衡的影响
△R＝△R1＋△R2
△R1―城市区降雨的增加引起的径流增量，通常 R ― 可达10% △R2―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％
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4、城市化对洪水的影响 大洪峰开始 大洪峰开始
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二、规划的内容与方法
防洪排涝规划设计的任务是：
① 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。 ② 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。 ③ 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。
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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。 ①城市防洪规划必须服从流域、区域总体防洪要求。 ②城市防洪规划必须服从城市总体规划 ③城市防洪规划要与治涝规划相结合。 ④城市防洪规划工程措施要与非工程措施相结合 ⑤城市防洪规划要与交通、城建、环保、旅游等相结合。 ⑥城市防洪规划要规划与现状相结合，近期与远期相结合。
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(3) 沿海城镇防潮总体规划注意事项
① 正确确定设计高潮位和风浪侵袭高度 ② 要尽可能符合天然海岸线 ③ 要充分考虑海潮与河洪的遭遇 ④ 与市政建设和码头建设相协调 ⑤ 因地制宜选择防潮工程结构形式和消浪设 施
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三、城市防洪排涝的建设
1 防洪排涝建设实施方案编制原则
① ② ③ 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。
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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
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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。
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§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。
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
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相同滞洪蓄量情况下城市化对流域响应的影响
2、城市化对径流形成的影响
洪峰小,历时长
自然流域与城市化流域比较图
洪峰大,历时短
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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
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。
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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[1997]35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〔1998〕215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。
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4、城市防洪的主要任务
① ② ③ ④
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 ⑤ 做好城市防汛、抢险救灾准备工作
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二、城市的防洪标准和防洪设计标准
1. 城镇等别和防洪标准
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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
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2、城市防洪现状
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