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城市暴雨天气内涝区域风险研究



[摘要]本文利用建模软件以太原市某区域为例对城市暴雨天气内涝区域进行风险研究,并对风险评价结果进行了进一步的讨
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[关键词]城市;内涝;暴雨天气;风险;径流系数;太原
doi:.1673 -
[中图分类号]; [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)22-0-01
0 引言
近年来,由于我国夏季7-8月强降雨天气的增多,不仅很多南方城市面临着内涝的风险考验,很多北方城市也由于强降雨和大雨暴雨天气带来了很多区域积水短时间难以排去的洪涝灾害。比如:2015年7月18日到7月22日,不仅武汉、南京、合肥等南方城市承受了暴雨大雨的袭击,造成了人员伤亡和财产损失。河北更是损失严重,山西、河南等省份也有人员伤亡发生。因此,能对大雨暴雨带来的城市内涝风险进行客观真实的预估和评价,能够为城市的排水能力进行客观的评价,为排水管网的设计提供真实客观的理论依据对于洪涝灾害的预防具有十分重要的意义。
1 对于城市内涝的认识
由于连续大强降雨天气,大雨暴雨的降雨量产生的雨水积水短时间内无法从城市的各个街道排出,导致城市城区内积水严重,造成车辆和人员的无法正常通行或者更为严重的后果,就可以认为是城市内涝发生了。例如:太原市2016年7月18日傍晚到19日发生了强降雨,使很多地方积水严重,市区内多处地段积水超过了30 cm,白龙庙区域的铁路桥下积水深度超过了100 cm,恒山路尽管地处地形相对较高,但部分地段积水深达60 cm,不仅给出行带来了极大的不便,并且存在很多的安全隐患。这种情况就属于城市内涝,并且较为严重。
2 内涝风险的评价
区域概况及风险模型构建
某区域位于太原市迎泽区,现有管网总的服务面积519 hm2,在风险评价中,按照建模软件模型模拟的方法思路,构建虚拟模型,将此区域进行等级划分,共划分出了11个三个等级区域,最大的三级区域面积总共92 hm2,,水域的径流系数设定为0,,。出水口均为自由流,分别按照1年、2年,3年、5年的雨水重现期进行数据的设定,假定大雨持续时间为2小时,对径流系数以及现有管网进行评估。评估的公式如下所示。
上述3个公式中,公式(1)中,四个符号:ai、Ci、Ai、B分别表示:i集水区的径流系数、集水区上的总降雨量(m2)集水区的面积(hm2)和相应的雨水重现期下两小时累计的降雨量(mm)。公式(2)中,4个符号:PF、W、P1、P2分别表示:管道充满度(大于1表示管网标准低于雨水重现期)、节点水头(m)、管渠底标高(m)和管渠的高度(m)。公式(3)中,三个符号:NF、W、G分别表示:节点溢流度(大于0表示该节点冒水)、节点水头(m)和节点标高(m)。利用公式进行计