石狩川流域雨洪涝灾害应对经验对中国海绵城市发展的启示

陈飞勇; 李锦煜; 王晋; 刘建; 吴凌壹; 许思思; 沈雪; 宋扬

doi:10.11988/ckyyb.20211014

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长江科学院院报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (3) : 60-67. DOI: 10.11988/ckyyb.20211014

水灾害

石狩川流域雨洪涝灾害应对经验对中国海绵城市发展的启示

陈飞勇¹, 李锦煜¹, 王晋¹, 刘建², 吴凌壹², 许思思¹, 沈雪¹, 宋扬¹

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Enlightenment to the Construction of China's Sponge City from Experiences in Dealing with Rain and Flood Disasters in Ishikari River Basin

CHEN Fei-yong¹, LI Jin-yu¹, WANG Jin¹, LIU Jian², WU Ling-yi², XU Si-si¹, SHEN Xue¹, SONG Yang¹

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摘要

海绵城市中年径流总量控制率这一指标对小雨或者中雨资源的控制是显而有效的, 但如果遇到暴雨或极端降雨事件, 城市依然存在较高的雨洪涝灾害风险。首先用一个超过百年系列的降雨与受灾统计数据, 说明仅仅依靠低影响开发措施无法控制城市雨洪涝灾害; 然后整理了石狩川流域在城市雨洪涝应对措施方面先后采取实施的雨水贮留渗透计划与流域综合治水对策; 最后, 通过借鉴石狩川流域采取的措施, 结合我国海绵城市成功经验,提出通过多途径协同控制洪涝径流的海绵城市建设方法, 以提升中国特色海绵城市在雨洪涝防灾减灾中潜力。

Abstract

The control rate of total annual runoff in sponge city is significant and effective for the control of light or moderate rain resource. However, there is still a high risk of rain and flood disaster in the city in case of rainstorm or extreme rainfall events. First, we use a series of rainfall and disaster statistics over a century to demonstrate that it is impossible to control urban rain and flood disasters only by LID (Low Impact Development) measures. Then we summarize the urban flood response measures, including rainwater retention and infiltration plan and comprehensive water control measures in the Ishikari River basin. By analysing such measures in association with the successful experiences of sponge cities in China, we put forward the construction method of sponge cities by controlling flood runoff through multiple ways to enhance the potential of sponge city with Chinese characteristics in rain and flood disaster prevention and reduction.

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陈飞勇, 李锦煜, 王晋, 刘建, 吴凌壹, 许思思, 沈雪, 宋扬. 石狩川流域雨洪涝灾害应对经验对中国海绵城市发展的启示[J]. 长江科学院院报. 2023, 40(3): 60-67 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20211014

CHEN Fei-yong, LI Jin-yu, WANG Jin, LIU Jian, WU Ling-yi, XU Si-si, SHEN Xue, SONG Yang. Enlightenment to the Construction of China's Sponge City from Experiences in Dealing with Rain and Flood Disasters in Ishikari River Basin[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute. 2023, 40(3): 60-67 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20211014

中图分类号： TV21 X32

参考文献

[1] 吴富宁. 气象灾害风险预报研究[J]. 城市与减灾, 2009(2):2-5.
[2] 中国科学院学部. 高影响天气气候事件对我国可持续发展的影响和对策[J]. 中国科学院院刊, 2010, 25(1): 94-95.
[3] 何志芳. 城市建设对气象灾害的影响及应对措施[J].农业开发与装备, 2019(4): 114.
[4] 陈佩琪, 王兆礼, 曾照洋, 等. 城市化对流域水文过程的影响模拟与预测研究[J]. 水力发电学报, 2020, 39(9): 67-77.
[5] 张浪, 郑思俊. 海绵城市理论及其在中国城市的应用意义和途径[J]. 现代城市研究, 2016(7): 2-5.
[6] 尹洪军, 靳俊伟, 程巍, 等. 重庆海绵城市建设规划层面的控制指标量化探索[J]. 中国给水排水, 2016, 32(21): 152-155.
[7] 张高嫄, 高斌, 王新亮. 海绵城市年径流总量控制率在控规中的深化与落实[J]. 中国给水排水, 2018, 34(6): 1-5.
[8] 任心欣, 汤伟真. 海绵城市年径流总量控制率等指标应用初探[J]. 中国给水排水, 2015, 31(13): 105-109.
[9] 许震, 韩贵超. 基于海绵城市模式下的池州齐山大道道路雨水排放系统研究[J]. 环境与可持续发展, 2017, 42(2): 176-177.
[10] 张辰. 基于海绵城市建设理念的排水工程设计[J]. 给水排水, 2019, 55(6): 1-5.
[11] 潘文斌, 柯锦燕, 郑鹏, 等. 低影响开发对城市内涝节点雨洪控制效果研究:不同降雨特性下的情景模拟[J]. 中国环境科学, 2018, 38(7): 2555-2563.
[12] 刘洁, 李玉琼, 张翔, 等. 基于SWMM的不同LID措施城市雨洪控制效果模拟研究[J]. 中国农村水利水电, 2020(7): 6-11.
[13] 周昕, 高玉琴, 吴迪. 不同LID设施组合对区域雨洪控制效果的影响模拟[J]. 水资源保护, 2021, 37(3): 26-31,73.
[14] 白桦. 海绵城市防洪减涝效应评价模型及其应用[D]. 北京: 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2020.
[15] 刘曙光, 周正正, 钟桂辉, 等. 城市化进程中的防洪排涝体系建设[J]. 科学, 2020, 72(5): 32-36.
[16] 杨文磊.日本对雨水的利用[J].水利天地,1996(1):23.
[17] 日本国土交通省北海道开发局. http://info-dam.hdb.hkd.mlit.go.jp/river/detail/sunagawabashi.html.
[18] 山本忠男, 井上京, 長澤徹明, 等. 石狩川流域の泥炭地水田地域における圃場区画形状の変遷. 2011, 199(67): 35-45.
[19] 陈飞勇. 利用自然力量建设“海绵城市”专题研究序言[J]. 深圳大学学报(理工版),2020,37(4):331-333.
[20] 刘楠楠, 褚一威, 陶君, 等. 基于“海绵城市”理念的初期雨水资源化技术研究进展[J]. 给水排水, 2019, 55(增刊1): 23-27.
[21] DIETZ M E. Low Impact Development Practices: A Review of Current Research and Recommendations for Future Directions[J]. Water, Air, and Soil Pollution, 2007, 186(1/2/3/4): 351-363.
[22] SHE L, WEI M, YOU X Y. Multi-objective Layout Optimization for Sponge City by Annealing Algorithm and Its Environmental Benefits Analysis[J]. Sustainable Cities and Society, 2021, 66(2): 102706.
[23] 苏东霞,吕放放,刘学锋,等.北京某区域低影响开发措施实施效果分析[J].中国给水排水,2021,37(3):110-115.
[24] HOOD M J,CLAUSEN J C,WARNER G S. Comparison of Stormwater Lag Times for Low Impact and Traditional Residential Development[J]. Jawra Journal of the American Water Resources Association,2010,43(4):1036-1046.
[25] 李沐寒, 尹海伟, 孔繁花, 等. 南京市鼓楼区LID空间配置与雨洪调控效益研究[J]. 水资源与水工程学报, 2019, 30(3): 30-38.
[26] 张瑶, 陈莫源, 魏绪英, 等. 基于SWMM的海绵城市LID设施规划与布局:以萍乡市为例[J]. 生物灾害科学, 2021, 44(2): 219-227.
[27] 岳德亮, 周竟. 台风“菲特”重创浙江 18县市区城区被淹[N].中国新闻网. 2013-10-09. http://www.gov.cn/jrzg/2013-10/09/content_2502813.html.
[28] 苏璇.国家防总:7月20日郑州最大小时降雨量达201.9毫米突破历史极值[N]. 2021-07-28.https://news.cctv.com/2021/07/28/ARTIKxvJfEj5u8Fsae4DPoDX210728.shtml.
[29] 朱法君. 科学理性看待“海绵城市”对洪涝治理的作用[N]. 团结报, 2021-07-24. http://www.tuanjiewang.cn/2021-07/26/content_8913300.html.
[30] GB/T 51345—2018,海绵城市建设评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.
[31] GB 50014—2021,室外排水设计标准[S]. 北京:中国计划出版社,2021.
[32] JIAN L, XIAOQIANG G, LIYU L,et al. Innovative Design and Construction of the Sponge City Facilities in the Chaotou Park, Talent Island, Jiangmen, China[J]. Sustainable Cities and Society, 2021, 70(4): 1-7.
[33] 卢程伟. 流域水库群蓄滞洪区综合防洪调度研究与应用[D]. 武汉: 华中科技大学, 2019.
[34] 陈鸥,杨树梅,徐永波,等. 江苏省淮河行蓄洪区及三滩居民迁建规划研究[J]. 江苏水利,2019(6):19-23.
[35] 王红雷, 王秀茹, 王希, 等. 采用SCS-CN水文模型和GIS确定雨水集蓄工程的位置[J]. 农业工程学报, 2012, 28(22): 108-114,298.
[36] 明亮. 水库工程正常蓄水位选择应注意的几个问题[J]. 黑龙江水利科技, 2017, 45(6): 71-72.
[37] 马伯. 雨洪韧性视角下海绵城市建设控制指标的多层级分解研究[D].长沙: 湖南大学, 2019.
[38] 蒋维. 城市化对水文要素影响分析及城市雨洪控制研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2012.
[39] 王永喜. 合理利用雨水资源减轻城市洪涝灾害[J]. 风景园林, 2011(5): 160-160.
[40] 黄敬梅. 城市排水防涝综合规划治理研究[J]. 中国水利, 2016(15): 22-24.
[41] 汤元磊, 韩冰冰. 用于处理雨水径流的相关专利技术分析及展望[J]. 中国给水排水, 2020, 36(18): 126-132.
[42] 左其亭, 王鑫, 韩淑颖, 等. 论城市防洪排涝与生态海绵城市建设应和谐并举[J]. 中国防汛抗旱, 2017, 27(5): 80-85.
[43] 张震, 王露露. 海绵城市背景下城市防洪排涝规划经验探索[J]. 人民珠江, 2019, 40(1): 121-124.
[44] 郭燕波. 堤防保护区洪灾风险区划与管理对策研究[D].大连: 大连理工大学,2012.
[45] 汤富平, 郭见兵, 余华芬, 等. 基于GIS的台风风暴潮淹没情景模拟方法与平台开发[J]. 地理与地理信息科学, 2019, 35(1): 6-11,19.
[46] 梅胜, 许明华, 周倩倩, 等. 排水管网改造与LID径流控制在城市雨洪管理中的应用和组合优化[J]. 水电能源科学, 2018, 36(3): 67-70.
[47] 庄丽金,崔婷婷.基于Mike11的舟山市岱东小流域排涝方案优化研究[J]. 水利规划与设计,2021(6):137-140.
[48] 陈红, 汪大为. 基于流域防洪需求的区域控制线调度浅析[J]. 水利规划与设计, 2015(4): 57-59.