城市洪涝灾害协同治理：研究进展与应用案例

doi:10.11867/j.issn.1001-8166.2023.072

对汇流时间短、暴雨时程分配集中的城市地区而言，采用海绵城市技术与水工程群联合调度的协同治理模式，是应对城市洪涝问题、优化城市水资源配置，以及减缓城市洪涝灾害的有效手段。系统梳理总结了我国海绵城市建设发展历程及研究进展，结合水循环机理分析了海绵城市技术在防洪排涝中的功能；通过总结城市水工程群调度典型措施及应用研究现状，分析了联排联调技术在防洪排涝中的作用。在此基础上，以福州市主城区为案例，定量分析了海绵城市技术与水工程群调度协同治理对减小城市洪涝灾害的作用。

关键词: 洪涝灾害, 海绵城市, 联合调度, 协同治理, 福州

In urban areas with infrequent rainstorms and rapid flow routing, an integrated approach combining sponge city technology and coordinated hydraulic structure management proves effective in mitigating urban flooding/waterlogging disasters, optimizing urban water resource distribution, and curbing flood cascades. This paper provides a summary of the history and research advancements of sponge city construction in China, along with an analysis of the flood prevention and drainage capabilities of sponge city technology. Subsequently, typical measures and research progress in urban hydraulic structure scheduling are summarized, and the functions of the combined use of sponge city measures and hydraulic structure scheduling in flood prevention and drainage are analyzed. Building upon this analysis and investigation, the study focuses on the downtown area of Fuzhou City to examine the roles played by the integrated use of sponge city technology and hydraulic structure scheduling in urban flooding/waterlogging prevention and mitigation.

Key words: Flooding/waterlogging disaster, Sponge city, Join scheduling, Integrated management, Fuzhou.

中图分类号:

P426.616

图1 我国海绵城市建设发展历程

Fig. 1 The development process of sponge city construction in China

图2 典型低影响开发设施

Fig. 2 Typical Low Impact Development （LID） facilities

图3 城市防洪排涝协同治理体系（部分图片来自网络）

Fig. 3 Urban flood control and drainage collaborative governance system （some of the pictures are from the Internet）

图4 福州晋安河片区概况

Fig. 4 Overview of Jin’an River drainage district

表1 模型主要参数取值

Table 1 The main parameter values of model

模块	主要参数	参数取值	单位
PDM	降雨系数	1.04	—
	最小调蓄能力	9.93	mm
	最大调蓄能力	224.27	mm
	线性水库1时间参数	1.19	—
	线性水库2时间参数	2.72	—
城区透水面	最大下渗率	95	mm/h
	稳定下渗率	6.3	mm/h
	衰减系数	4	h^-1
	汇流参数	0.2	—
城区不透水面	径流系数	0.95	—
城区不透水面	汇流参数	0.012	—
河道断面	糙率	0.013	—
二维地表	糙率	0.0125	—

表1 模型主要参数取值

Table 1 The main parameter values of model

模块	主要参数	参数取值	单位
PDM	降雨系数	1.04	—
	最小调蓄能力	9.93	mm
	最大调蓄能力	224.27	mm
	线性水库1时间参数	1.19	—
	线性水库2时间参数	2.72	—
城区透水面	最大下渗率	95	mm/h
	稳定下渗率	6.3	mm/h
	衰减系数	4	h^-1
	汇流参数	0.2	—
城区不透水面	径流系数	0.95	—
城区不透水面	汇流参数	0.012	—
河道断面	糙率	0.013	—
二维地表	糙率	0.0125	—

图5 不同措施下的洪涝特征

Fig. 5 Flooding characteristics under different measures

图6 水深分布模拟识别

Fig. 6 Water depth distribution simulation and identification

图7 流速分布模拟识别

Fig. 7 Flow velocity distribution simulation and identification

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Integrated Management Technology for Urban Flooding/Waterlogging Disaster: Research Progress and Case Study