出版时间:2016年09月 |
我国经济迅猛发展,城镇化进程加速推进,但现有城市基础设施建设滞后,城市规划工作跟不上城市变化的节奏,造成许多城市逢雨必涝,内涝问题已严重影响中国城市进一步发展。要解决城市内涝问题,需要依靠工程措施及相应的非工程措施,近期国务院办公厅也发布了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,从国家层面确定了内涝问题解决的重要性。然而,短期内难以进行大规模的工程设施建设,如何采用较为成熟的技术、适当的产品形态,建设一套行之有效的城市内涝监测系统,在一定程度上缓解城市内涝所带来的影响,成为当前城市内涝防治的发展方向之一。本文结合城市内涝防治的特点,分析了城市水文与传统水文工作的差别,阐述了城市内涝监测系统建设思路,对提升城市内涝监测预警能力有较大的帮助。
With the rapid development of economic and society in China,the scale and rate of urbanization is increasingly accelerating. However,the existing urban infrastructure construction is vulnerable,and the infrastructure can’t meet the demand of humans and ecosystems. The damage of urban waterlogging for many cities over the past few decades have been a critical challenge,and waterlogging phenomenon has seriously affected the further development of Chinese cities. To solve the problem caused by urban floods,engineering measures and the corresponding non-engineering measures are needed. Recently,the State Council issued a “Guiding Opinions on Promoting sponge urban construction” to state the importance of the waterlogging problem. Although,construction measures are effective in the prevention of the impact of urban stormwater,it is difficult to carry out. With the existing technology,building an effective monitoring system for urban waterlogging and alleviating the impact of urban waterlogging,become one of the develop direction of waterlogging prevention. This paper presents some opinions on urban floods mornitoring system,helpful for pre-warning of urban waterlogging prevention.
近年来,我国城镇化进程推进快速。但是城市快速发展的同时,许多城市存在着不同程度的内涝问题。据不完全统计,全国有1/3的城市受到不同程度的内涝影响,北京、武汉、海口、昆明等大中城市先后有内涝严重的相关新闻报道出现。城市是人口密集区,路上行人、车辆多,地下商场、停车场分布密集,每次内涝都会给人民群众的生命财产造成严重破坏,如北京“7·21”暴雨就造成了79人死亡,直接经济损失高达116.4亿元,此类事件不胜枚举。分析研究表明,城市内涝存在以下方面原因:地面硬化以及硬化面积的扩张使得城市有限“软土地”无法保证对强降雨的渗水与蓄水作用,城市规划工作跟不上城市发展变化的节奏,现有城市基础设施建设标准滞后,未根据城市规模配套足够的排水设施等等,城市内涝问题目前已经成为影响中国发展的一个广泛性问题。为了减少城市内涝给社会带来的影响,需要建设城市内涝监测系统,通过信息化手段,及时、快速、全面地向社会公众发布内涝预警信息,使民众可以尽可能避开内涝点,将财产转移到安全的地带,减少城市内涝造成的损失。
一 城市内涝监测业务需求特点
2014年,《加快推进城市水文工作的指导意见》、《城市水文监测与分析评价技术导则》颁布,从国家政策层面提出基础设施建设的重要性,也在一定层面上分析了城市水文监测业务的相关需求。笔者结合多年水情监测工作经验以及对城市内涝监测的研究,梳理出城市内涝监测业务需求以下几方面的特点。
1.积水变化迅速
不同于河道、水库,城市内涝影响区域有点多面广、分布分散等特点,单处涝点因道路下渗能力差、积水面积有限而表现出水位快速涨落的特点,城市内涝积水“来得快,去得也快”,因此,水位监测应能快速响应变化迅速的城市积水水位。
2.涝点分布具有动态性
城镇化的推进使得城市建筑分布处于不断变化状态,涝点分布因城市规划格局及建设进度的推进将会不断调整,对于曾经的涝点可能因为管道工程的完善而不再具有威胁,而对于一些原有的田地可能因为水泥建筑物的修建而在附近形成新的涝点。
3.监测精度要求不高
城市内涝监测不同于传统水位监测,传统监测水位的微小差别会因水体面积而表现为整体水量的巨大变化,因此在水位监测时需要对其监测精度提出较高要求,而城市内涝监测仅仅需要关注涝点水位是否会影响交通以及附近过往人员的生命财产安全,其危险等级较易判断,仅仅需要关注涝点水位是否超过设定的若干特征水位即可。
4.监测设备外观不宜对市容市貌产生影响
城市内涝监测设备往往布设于城市交通流量大的地点,体积庞大的设施不仅不美观,甚至会给交通带来影响。城市内涝监测设备应在不影响交通的前提下进行布设,并能保证设备外观与周边环境协调。
5.设备稳定性要求高
城市具有人口集中、经济活跃等特点,内涝对其造成的破坏及损失都是直接巨大的,虽然城市内涝监测不同于传统水位监测而需不断进行监测,但是,在每年有限次数的降雨发生时,需有效保证设备的稳定运行。
6.涝点产生具有一定不可预见性
城市涝点分布多而广,对城市涝点进行全面排查并监控,工作开展的可行性十分有限,同时城市建设的推进使得涝点不断变化,无法预测新的涝点会在哪里出现。
二 城市水文监测与传统水文监测工作的差异
城市内涝监测系统是利用信息化技术,结合水文技术手段提升城市防洪排涝的管理水平。但是,城市水文与传统水文的研究存在较大差异,城市因其强烈的时空变异性,使得传统水文周期性、一致性等基本原理的研究意义不大,现有的理论、方法及研究成果不宜直接采纳。城市内涝监测系统从本质上说即实现对城区涝点水位的监测,传统的水位监测设施多为河道、水库的水位监测所设计,并不能很好满足城市内涝监测的相关要求,具体表现为以下几方面。
1.传统水文设备监测频率固定,不能满足城市内涝监测频率需求
在非降雨时期,城市内涝监测频率要求很低,而在降雨时期,城市涝点水位涨落迅速,需在较短时间内高频率地对水位进行监测,甚至频率高达半分钟一次,现有监测设备基于传统水文监测需求设计,其以一定固定频率进行监测,无法适应内涝频繁的监测需求。
2.现有设备安装麻烦,专业性强,建设时资金投入较大
要满足分布密集且动态性强的涝点监测