城市防洪排涝工程设计

城市防洪排涝工程设计（精选11篇）

城市防洪排涝工程设计 篇1

一、城市防洪排涝泵站设计的特点

城市防洪排涝泵站设计主要包括以下几个特点:一是通常在市政排污管道亦或者城市天然内河的出江口设计泵站。二是防洪排涝站通常设计在城市河涌排水出口或者工厂排污管道出口处, 因而需要与水环境的整治有效地结合起来, 从而实现城市的可持续发展。三是在当内涌水位高于外江水位时, 水闸闸门开启, 且泵站机停止运行, 并形成自流排水;而在汛期, 当关闸水位与外江水位相等时, 雨洪内涌进入前池, 流量抽排频繁变幅, 外江的水位也会出现较大的变幅;而在非汛期, 前池无水干涸。四是防洪排涝泵站在一年内运行的时间都相对较短, 因为排涝汛期一般只经历几天或者一个星期左右, 且一年之内的累积运行时间最多也不会超过一个月。五是防洪排涝泵站有着十分严格的施工期限要求, 且会受到季节洪水的要求。通常情况下要求的是主体工程需要在一个枯水期内完成, 即每年的10月初至来年的4月底这段时期内。

二、城市防洪排涝泵站设计问题分析

(一) 组装机匹配容量设计

城市防洪排涝泵站主要有3个特征参数, 即排涝流量、特征扬程以及特征水位等。这些特征参数均根据相关规范中的特定原则来进行确定, 且对机组型号、台数以及功率等的选择均具有一定的影响。一般情况下, 根据水泵扬程最大值计算得到轴功率来对单机功率进行匹配和选择。而单机机组排涝流量的设计主要是根据特征运转曲线上泵站扬程设计所对应的流量来确定的。在城市防洪排涝泵站设计的过程中, 排涝流量的设计与其装机的匹配容量之间一定要预留安全裕度, 从而便于城市日后发展的需求。例如某城市泵站防洪排涝流量计算设计为2.4m3/s, 在对机组进行选型时, 考虑了调蓄容积设计的1.9万m3会被填平, 从而将单机排涝流量设计为1.15m3/s, 装机3台, 单机功率匹配为110k W, 机组总排涝流量设计为3.45m3/s。

(二) 进水前池尺寸设计

由于城市排涝泵站一般处于市区天然内河冲沟的出江口, 因而在设计进水前池的尺寸时, 主要是按照天然内河冲沟设计规划的容积来进行确定, 或者可以适当地浚深与拓宽。由于该城市防洪排涝泵站机组总排涝流量设计为3.45m3/s, 根据总排涝流量设计的50倍来确定进水前池的设计尺寸。根据机电设备制造厂家以及运行的相关规范的要求, 电气设备与水泵之间运行的间隔时间最少为5min, 且不能频繁启动, 否则就会造成设备损坏, 从而提升维修的次数。在汛期发生期间, 城市防洪排涝泵站的主要作用就是排渍除涝, 因此在设计和确定进水前池尺寸时, 其有效容积必须确保单台机组运行的时间为5min。

(三) 排涝泵站水位设计

排涝泵站的水位设计最高主要为管渠水位, 而最高水位的选取应比管渠内顶部低0.2~0.3为宜。由于泵站内每台泵机需要3min~5min才能一次启动, 因此当管渠内部的水位上升至来水量设计水位前的3min~5min时, 就需要将第一台水泵进行启动运行, 然后依次启动其他的水泵。当水位上升至特定的水位时, 排涝泵站的所有水泵均已运行, 这时汇水区域的排水体系也在同步运行, 从而使得整个排水系统和设施都能保持最佳的运行状态。

(四) 水泵扬程设计

选择水泵最基本的一个参数就是水泵扬程, 它直接决定了水泵选择的机组转速、型号、运行效率以及功率等。水泵扬程的设计主要包括3个指标, 即设计扬程、最低扬程以及最高扬程等。其中设计扬程指的是内江与外江水位设计的之间的差值计入水力损失之后, 即可得到设计扬程。而最高扬程则指的是内江运行最低水位与外江运行最高水位之间的差值计入水力损失之后, 即可得到最高扬程。最低扬程则指的是在洪淹区对排涝泵站进行设计时, 为了节约抽水成本, 提高排泄的能力, 增加排洪效益, 就需要设置排涝闸门, 当外江洪水水位比内江的洪水水位低时, 就能够达到自行排泄的目的, 因而最低扬程则出现在闸门关闭之后。

(五) 排涝流量设计

在排涝泵站设计的过程中, 水泵选型的主要参数以及基本依据就是排涝流量的设计, 且它对于机组选择的型号、台数以及功率等均具有一定的影响。泵站排涝流量的设计以及其过程线, 可以按照对应的排涝方式、调洪容积、排涝标准以及排涝面积来进行确定。一般情况下, 城市防洪排涝的标准比外江防洪排涝的标准相对较低。因此在设计排涝流量的过程中, 需要对相关的影响因素进行适当地分析和调节, 同时对泵站设计的区域以及往年排涝防洪的情况来合理地设计排涝流量。

结语

综上所述, 通过城市防洪排涝泵站设计问题的分析, 阐述了城市防洪排涝泵站设计的主要特点, 并对泵站设计中的装机容量匹配、进水前池的尺寸、排涝泵站水位、水泵的扬程以及排涝流量设计等内容作了详细地阐述, 从而为排涝泵站的设计提出了一些可行的参考意见。

摘要：本文对城市防洪排涝泵站设计的问题进行了深入地研究, 分析了防洪排涝泵站设计中的扬程设计、排洪流量设计、泵站机组装、雨污分流设计等一系列问题, 并详细阐述了城市防洪排涝泵站设计, 从而为防洪排涝泵站的建设发展提供一些参考依据。

关键词：城市,防洪排涝,泵站设计,问题,分析

参考文献

[1]徐文轩, 董瑞颖.海河口泵站对天津防洪排涝形势影响的探讨[J].天津理工大学学报, 2016 (2) :18-21.

[2]陈方.关于城市雨洪泵站设计中相关问题的探讨[J].给水排水, 2011 (S1) :239-240.

[3]张新, 李静.广州市花都区城区防洪排涝规划综述[J].广东水利水电, 2013 (3) :32-33+40.

城市防洪排涝工程设计 篇2

我国城市防洪排涝安全研究

分析了我国城市防洪排涝的`现状以及存在防洪标准偏低、调蓄雨洪能力衰减、防洪排涝技术落后、防洪排涝应急管理体系不完备、城市居民防灾减灾意识淡薄等方面的主要问题,研究提出我国城市防洪排涝管理的总体对策,并分别从工程保障、行政管理、公众参与监督、法规制度、经济调控和科学技术等6个方面提出包括城市防洪排涝工程建设应与城市建设相结合,考虑泄、排和滞蓄并重,强化防洪排涝应急管理,加强科学研究以及通过宣传教育鼓励公众参与监督管理等具体措施.

作 者：方国华 钟淋涓 苗苗 Fang Guohua Zhong Linjuan Miao Miao  作者单位：河海大学,水利水电工程学院,江苏,南京,210098 刊 名：灾害学  ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CATASTROPHOLOGY 年，卷(期)： 23(3) 分类号：P333.2 关键词：城市防洪排涝   工程措施   非工程措施   洪涝灾害   应急管理   资源利用  

关于我国城市防洪排涝问题的探讨 篇3

【关键词】防洪排涝；排水体制；信息系统；自动控制；流量参数

【中图分类号】C931.6　【文献标识码】A　【文章编号】1672－5158(2012)09－0399－01

引言：

随着我国城市的发展，城市人口的增加，城市生活环境和基础设施的使用越来越引起了有关部门的重视。城市排水系统作为城市的基础设施的重要工程之一，对于整个城市的水环境的管理有着非常重要的作用。尤其是近年来，随着全球性的极端天气的增加，降水量的攀升，做好城市排水系统的管理，有了另一个重要的意义，即防洪排涝。下文中笔者将结合自己的工作经验，对该问题进行分析，以推动我国城市排水系统的发展，保障人们的生命和财产安全。

1、目前我国城市产生内涝问题的原因

1.1　现有基础设施方面存在的问题

就目前来看我国的城市基础设施比较容易产生内涝的原因可以归结为以下几点：

首先，许多城市的基础设施在建设的过程中并没有实行相应的管道改建，仍然采用的是七、八十年代建设的管道或者是日伪时期遗留下来的管道，这些管道由于修建的年代较为久远、内直径较小，已经无法满足现代城市居民的日常排水需求，在排水量较大的时候还会产生很多养护和管理问题。

其次，由于城市的部分排水管道的布局不合理，造成了旧管道的改造的困难，从而使新建管道和旧管道无法在运行的过程中实现优势互补，不能共同抵御洪涝灾害。

再次，一些城市的整体排水布局为合流制，所以其只能够满足日常的生活污水的排放和较小的降雨量下的防涝工作，而对于较大的降雨量来说，其排水量会受到限制。

最后。在城市的排水系统的规划和建设的过程中，往往忽略了对城市中的各种自然水体的利用，如湖、泡，这些水体自身作为一个蓄水池来缓解城市较大的排水压力作用。具体的作法是，在降雨量较大的时候，可以通过引流的方式将一部分洪水引入湖泊中，待水位降低后再将其排放出去，可以起到一个中间时期的缓解作用。

1.2　城市排水管网系统设计不够合理

虽然随着我国城市建设的整体发展，我国城市无论在水文特性上海是在防灾机制上都取得了较大的发展，但是在实践中仍然存在很多排水管网系统的设计不合理的地方。通常表现为以下几点：首先，随着城市用地的過度开采和使用，使得城市的不透水面积所占的比例越来越大；其次，城市规划中为了配合其他建筑工程的施工，而随意更改和设计排水系统的现象时有发生。这种情况下，一旦出现了极端降雨天气，地面径流大量增加，排水系统将无法负荷其流量，因而也就会导致安全事故的发生。

1.3　城市水文技术问题急待解决

洪水量计算及洪水标准确定作为城市防洪排涝过程中的重要参考资料和依据，其技术的可靠性对于城市排水系统的建设和改造起着非常重要的影响。尤其是在城市的雨水排水管网的设计阶段，必须要根据城市的实际降雨情况，对其城市的雨水流量进行严格的计算，才能做出可靠的设计方案。一般来说，对城市雨水量的计算，公式推理法是较为常用的方法之一，即在一定的假设条件的基础上，对暴雨的强度进行分析，进而计算出其总体水流量。但是就目前我国该技术的执行来说，还不够完善，经常会出现计算结果与实际的降雨量的差异较大的情况，一般来说导致这种现象的成因有：

首先，降雨均匀化假设。也就是在计算过程中，将暴雨的降水量按照均匀化进行假设，这就使得对暴雨降雨量的计算结果不够客观，因为实践中的降雨量是随机的，且多变的。

其次，暴雨强度公式采用均匀雨型。虽然暴雨的特点是持续时间越长，其强度越小，但是对于这种均匀计算方式，仍然不利于长时间的暴雨水流量计算，因为在长时间的暴雨降雨的过程中，水流会因为排水系统的运行状况而产生堆积。

再次，在降水量计算的过程中，并没有充分的考虑水文形态和降雨空间对暴雨降水量的影响。理论上，水文形态和降雨空间对于总体水流量的影响是可以忽略的，但是在实践中，尤其是下游流量小于上游流量的情况下，如果不充分的考虑水文情况，将会导致较大的结果偏差。

1.4　排水管网养护管理不到位：无论是污水管道还是雨水管道，无论是主管道，还是支线管道，每年都要定期的维修养护管理。清除检查井和管道中的污泥杂物和阻水的障碍物，修复损坏的排水设施，对管道进行清掏清扫。只有管理养护到位，才能保证管道的正常排水，否则就难以发挥排水管网的防洪排涝作用。

2、解决城市防洪排涝问题的主要对策

2.1　加强城市排水管网的基础设施建设：我国现在正处于加快城市化发展的阶段，因而是新老排水管网并用。合流制与分流制排水管网并用，老城区与新城区共同发展的现状。要解城市的防洪排涝问题，必须首先抓排水管网的基础设施建设：

首先，对那些过时的，不能适应城市防洪排涝需要的旧管道逐步的进行更新改造。

其次，逐步的实现排水管网体系的雨污分流制。

再次，对新城区的建设，从规划、设计、到施工，一定要高标准，严要求。既要考虑现实的排水和防洪排涝的需要，又要考虑未来发展的需要，既要考虑生产生活的需要，又要考虑环境保护的要求与需要。

最后，注重发挥区域污水提升泵站的作用。污水泵站作为防洪排涝的重要设施，每年都要定期的清掏，保证其正常的蓄水量。

2.2　科学合理地选择排水管网系统：城市新区在规划时应尽量采用分流制管网系统，设计时要有超前意识，要考虑到各种可能出现的不确定因素，其规划年限应该超越城市总体规划年限。针对老城区原有的合流制体制，在道路无法拓宽和原有小区排水系统无法改进的情况下，可在合流制系统中建造相关的补充设施，来提高排水管道对生活污水和雨水的排水能力。

2.3　科学合理的选择确定排水系统的流量参数：选择设计标准应根据各个城市的具体气候和发展情况，从技术、经济和管理等方面综合考虑。经过深入的调查研究，和掌握了大量科学数据的基础上才能较精确的科学合理的计算和确定排水系统的流量参数。为了满足防洪排涝的需要，可以在适当位置多增设闸槽井，方便施工维修。

2.4　加强城市排水系统的维修养护工作：建成后的排水系统维护和管理，是其是否能正常运行的关键。排水系统的日常维护，是保证其能否顺利发挥作用的前提。因此，必须加强排水系统的管理，进行实时监控，动态管理。加快技术创新步伐，研制和开发排水管网管理的信息系统，实现排水管网管理的信息化、软件化，养护设备的机械化、现代化，防洪排涝预警系统设备控制的自动化。

浅谈城市防洪排涝系统规划设计 篇4

1 城市防洪体系规划

城市防洪体系规划是城市发展中最为关键的要素, 城市防洪体系规划的研究对象是整个城市乃至城市的上下游水系, 需要对城市客水提出相应防护措施, 防止外围洪水入侵城市, 保障城市防洪安全。

一方面, 城市排洪与排水标准需要进行衔接, 排水活动是为了应对比较小的规模, 时间短暂的降雨导致的问题, 通常是按照暴雨公式来进行计算设计。但是排洪主要的是针对较大的规模的, 当前主要的是按照水文公式来进行计算设计。所以, 在开展防洪排洪的设计的时候, 要认真地分析其标准连接的事项。

另一方面, 雨水系统规划设计应与城市防洪排涝规划和城市竖向规划相结合, 尤其是在广大的平原低区, 将上述的三点统一到一起是非常关键的。

最重要的, 城市防洪体系规划需充分发挥整个城市的水库调蓄作用, 需在城市战略规划或总体规划阶段将城市水库统筹考虑, 进而进一步指导排水系统, 雨水系统的规划设计。

城市防洪体系规划应首先分析防洪工程现状, 对现有河道防洪标准进行复核。从而形成中心城区及城市各分区的防洪规划方案, 进一步对防洪规划方案进行比较以及规划堤线布置, 河道安全泄流量的分析, 最后分析主要工程量。此外, 还要形成防洪预案。

城市防洪规划是指导城市建设发展的重要依据, 只有严格按照城市防洪规划完成城市防洪排涝体系, 才能保障主城区防洪安全和经济社会的可持续发展。

2 城市排涝体系规划

城市河道治理标准是解决城市排涝和城市不遭受外围洪水侵犯的综合标准。城市排涝体系规划主要是解决城市局部地区的排涝问题, 基本不承担城市防洪任务。

发生暴雨内涝现象的原因中很重要的一条就是中小河道未按规划进行治理, 大部分城市中心城河道的治理已经按照规划标准实施, 但是中小河道的治理未随着城市化进程按照规划进行治理, 未治理的中小河道现状断面小, 排水能力不足, 造成城区管道排水不畅, 是导致很多城市地区严重积水的主要原因之一。

国外发达国家城市雨水标准体系一般分为两个层面, 欧盟国家标准体系中规定了管道排水标准和涝灾控制标准。在我们国家, 在管道排水标准基础上, 尚未明确提出城市内涝控制标准。因而在城市排涝体系规划工作中, 应对城区现有河道进行全面评估, 捋清现状, 进一步建立城区排涝系统模拟模型, 从长远出发, 充分考虑不确定因素, 进行城市排涝体系规划。

3 城市水系规划

城市河道的功能分类为:防洪、排涝、输水、景观、航运, 一般要综合确定, 可为单一功能, 也可为多功能, 同一河道的不同河段的功能可能不同。城市水系分为防洪河道、排涝河道、景观河湖三类。

城市水系逐渐消失, 变成了一条条地下排污管道。规划专家指出, 近年来部分城市水患频繁、部分城市严重干旱, 都与城市水系的严重破坏有着密切关系。因此, 如何规划城市水系、重建生态系统成为城市可持续发展的重要课题。

城市水系规划是城市防洪排涝安全的重要保障, 是城市格局的基础之一。水系的存在将对规划用地的选择、用地布局、路网结构等产生较大影响, 甚至影响城市的结构形态, 需将水系规划纳入到城市用地分析的前期重要研究, 这样不仅使城市用地布局更合理, 更能够体现城市的灵气。

城市水系规划应服从城市防洪的各项要求, 并保证城市防洪安全。将城市水系与城市雨水管渠相衔接, 通过改造使其作为城市雨水排放的重要通道与规划区外围水体连通, 一方面可与现状雨水排放系统较好衔接, 保证排水通畅;另一方面可作为雨水排放系统的重要组成部分和截流式排水系统截污通道, 降低城市市政基础设施建设的投入。在满足城市防洪安全的前提下, 水系规划的首要任务是满足城市排涝要求;在满足城市防洪排涝安全的前提下, 水系规划可根据用地、水源、高程等具体情况满足航运要求。

水系规划是在“城市防洪体系规划”和“城市排涝规划”的基础上提炼和适当补充后的产物。

4 结论

城市防洪规划和城市排涝规划是城市总体规划的上位规划和基础, 应先行编制。在城市总体规划编制过程中, 在不影响防洪排涝安全和河道扩建用地的前提下, 城市水系的走向、具体位置和宽度可顺应城市经济社会发展的需求而进行适当调整。

城市防洪系统及排涝系统规划需先行, 在此基础再进一步编制市政规划设计中的雨水系统规划, 最后编制污水排除规划。

摘要：城市雨污水系统规划是城市市政规划设计中的重要部分, 城市排洪系统规划和城市排涝系统规划是城市雨污水系统规划设计的前提, 进而合理布局城市水系统, 保证城市安全。本文讨论了城市排洪系统规划以及城市排涝系统规划在雨污水系统规划设计中的重要作用。

城市防汛排涝应急预案 篇5

城市防汛排涝应急预案

一、总则

（一）编制目的增强城市防汛应急抢险能力，切实抓好城市防汛排涝工作，确保发生汛情灾害时反应迅速、指挥有力、调度有序和处置有效，最大限度保障城市安全有序运行和人民群众生命财产安全，最大限度降低灾害损失，及时恢复城市市容市貌秩序。

（二）编制依据

根据《中华人民共和国突发事件应对法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国防汛条例》《城市防洪预案编制大纲》《城市道路管理条例》《xx省突发公共事件总体应急预案》等相关法律法规，编制本预案。本预案根据应急抢险出现的新情况、新问题适时修订。

（三）适用范围

本预案适用于城市防汛排涝应急抢险工作，主要涉及环卫、市政、园林、照明、公园、城市综合执法等行业（领域）防汛应急抢险工作。

（四）总体要求

按照“总体调度、快速响应、协作配合、应急处置”总体要求，有序开展城市防汛排涝应急抢险工作。

二、组织机构及职责分工

（一）指挥机构

成立局城市防汛排涝应急抢险指挥部（以下简称“局城市防汛指挥部”），统筹全局城市防汛排涝应急抢险工作，指挥部下设办公室在局照明设施管理科，xx同志兼任办公室主任，xx同志、xx同志兼任副主任，办公室工作人员根据防汛工作需要从局各科室、局属各事业单位抽调。指挥部下设环卫设施抢险组、防涝排水抢险组、园林绿化抢险组、照明设施抢险组、公园广场抢险组、应急增援组、调度协调组和后勤保障组八个工作组。指挥部组成人员如下：

指挥长： xx 局党组书记、局长

副指挥长： xx 局党组成员、副局长

xx 局党组成员、副局长

xx 局党组成员、副局长

成 员： xx、xx、xx、xx、xx、xx、xx、xx

（二）职责分工

1.环卫设施抢险组。由环卫站牵头，xx同志任组长，具体负责环卫设施方面的防汛抢险工作。主要负责汛期生活垃圾填埋场、中转站等环卫设施的安全生产工作，加强汛期安全隐患排查整改，确保环卫设施安全正常运行。汛后，及时做好城市环境卫生恢复工作，加强信息报送，完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

2.防涝排水抢险组。由照明设施管理科牵头，综合业务科参与。xx同志任组长，xx同志任副组长，具体负责市政方面的防汛抢险工作。做好防汛点位监测、汛前清淤疏通、城市易涝点排查整改、防汛物资储备等准备工作；负责向上级防汛指挥部及时报告防涝排水情况；做好汛期紧急排水抢险和灾后恢复工作；同时，指导协调局各科室、局属各事业单位做好防涝排水抢险工作。加强信息报送，完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

3.园林绿化抢险组。由园林绿化管理站牵头，xx同志任组长，具体负责园林绿化方面的防汛抢险工作。做好城市倒伏树木、折断树枝的清理、加固工作；加强信息报送，完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

4.照明设施抢险组。由照明设施管理科牵头，xx同志任组长。具体负责城市照明方面的防汛抢险工作，规范汛期生产安全操作，做好灯杆灯具、接地电阻等照明设施设备的管理维护工作，防止漏电、伤人以及大面积熄灯现象发生。汛后及时恢复照明设施的运行，加强信息报送，完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

5.公园广场抢险组。由园林绿化管理站牵头，xx公园参与，xx同志任组长，xx同志任副组长。具体负责所辖公园（广场）的防汛抢险工作，规范汛期生产安全操作，做好公园（广场）地质灾害隐患排查、人员疏导、水体监测、物资储备等工作，加强信息报送，完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

6.应急增援组。由城市管理综合行政执法大队牵头，xx同志任组长，具体负责城市汛期应急抢险增援配合工作。做好汛期力量增援、秩序维护等工作，加强信息报送，完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

7.调度协调组。由应急指挥科牵头，xx同志任组长，具体负责全局防汛抢险工作的预警预报、调度指挥等工作；做好信息报送、防汛值班值守排班等工作；调度汇总各部门防汛工作情况，并及时向局领导报告；完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

8.后勤保障组。由办公室牵头，各队（站、科室）配合，xx同志任组长，具体负责防汛抢险工作的后勤服务保障、物资储备监管和补充补给等工作；牵头做好局机关防汛工作，加强信息报送，完成局城市防汛指挥部交办的其他任务。

三、预防与预警

（一）汛情监控

各工作组要采取多种渠道发现汛情、险情。一是依据上级防汛指挥部或者气象单位收集的近期降雨量、强度、影响区域情况，评估当日或近日天气情况，提升灾害性天气的预防和处置能力。二是通过巡查发现汛情险情，加强易涝点位和其他隐患点位监测预警。三是加强预警预报，发现汛情，及时发布预警预报并第一时间向局城市防汛指挥部报告。

（二）预警行动

1.预警级别划分。根据雨情、水情的程度和范围，城区防汛排涝应急响应由低到高分为：蓝色预警（Ⅳ级）、黄色预警（Ⅲ级）、橙色预警（Ⅱ级）、红色预警（Ⅰ级）四级。

蓝色预警（Ⅳ级）：天气预报城区有暴雨、局部大暴雨，按照上级防汛指挥部或者气象部门发布的预警级别信息启动蓝色预警。

黄色预警（Ⅲ级）：天气预报城区有大暴雨、局部特大暴雨，按照上级防汛指挥部或者气象部门发布的预警级别信息启动黄色预警。

橙色预警（Ⅱ级）：天气预报城区有特大暴雨，按照上级防汛指挥部或者气象部门发布的预警级别信息启动橙色预警。

红色预警（Ⅰ级）:天气预报城区有极特大暴雨，按照上级防汛指挥部或者气象部门发布的预警级别信息启动红色预警。

局城市防汛指挥部办公室根据上级防汛指挥部或者气象部门的预警预报，启动对应预警级别，发出汛情预警信息。局城市防汛指挥部可以根据汛情演变，及时对险情波及的范围和可能造成的影响作出判断，实时调整的预警级别。

2.应急响应。预警信息发布后，各抢险组要按照要求立即到达职责岗位，做好应急抢险准备。

蓝色预警响应（Ⅳ级）

坚持带班领导和值班人员24小时值班值守，确保通信通畅，密切关注雨情、水情、工情、险情并及时报告，做好易涝点位、易发隐患路段、人员密集场所等重要点位的应急抢险准备工作，发现汛情立即组织实施应急抢险。

黄色预警响应（Ⅲ级）

坚持带班领导和值班人员24小时值班值守，加强实时监测，密切关注雨情险情，发现汛情相关抢险组组长要第一时间到现场指挥应急抢险工作，发现问题及时处置，如无法处置要第一时间报局城市防汛指挥部，指挥部要立即协调处置，如汛情较重副指挥长要立即到现场督战。

橙色预警响应（Ⅱ级）

局城市防汛排涝应急抢险指挥部副指挥长立即到现场指挥，各抢险组人员全部到岗到位开展应急抢险工作，如汛情严重，指挥部指挥长要立即到现场督战。同时，做好灾情险情统计报送工作，配合相关部门做好重大险情区域群众的安全避险转移工作。

红色预警响应（Ⅰ级）

局城市防汛排涝应急抢险指挥部指挥长立即到现场指挥，组织全局各方面力量科学开展防汛抢险工作。对大面积内涝区域、倒伏高大树木等重要隐患进行紧急处置。紧急疏散低洼地区及大型公共场所群众，避免出现安全事故。按照市防汛抗旱指挥部要求统计报送灾情险情等信息，配合相关部门做好停课、停产、停工、停业的紧急处置工作。

（三）信息报告与处置

1.局各科室、局属各事业单位要明确值班值守工作职责，局应急指挥科要及时将汛期带班值班安排表发到各队（站、科室）并报市汛旱办、市政府值班室、市委值班室、xx市城市综合执法局应急指挥中心。

2.黄色预警及以上响应启动后，各抢险组要落实“零报告”制度，按照应急响应级别及时向局城市防汛指挥部办公室报告汛情信息，内容包括雨情、水情、工情、险情、灾情、应对措施，时间、地点、人员、事件等基本要素和相应的分析等。若发生突发事件，第一时间报送处置情况，1小时内报告书面情况，并做好续报工作。

四、保障措施

（一）通信保障

汛期全局干部职工须保持24小时通讯畅通，不得以任何理由拒接电话和拒看信息。

（二）应急队伍保障

各抢险组要组建应急抢险队伍，加强汛期业务培训，有针对性的开展应急演练，着力提高应急处置能力。

（三）应急物资装备保障

要对防汛物资储备情况进行动态检查，及时补充完善相关物资装备，加强人员操作培训，确保出现汛情能立刻调得出、用得上。

五、监督检查

城市防洪排涝工程设计 篇6

（2015年10月19日浙江省十二届人大常委会第六十次主任会议研究通过）

省十二届人大常委会第二十三次会议审议了《浙江省人民政府关于全省防洪排涝工作审议意见处理落实情况的报告》。常委会组成人员认为，经过一年来的整改，省人大常委会第三十四次主任会议讨论通过的《关于全省贯彻“五水共治”战略决策推进防洪排涝工作情况报告的审议意见》大部分得到落实，并取得了明显的成效。但是，必须看到在不少地方还存在部分河流缺少流域性控制性工程、主要平原排涝能力有待提高、城市防洪排涝工程建设亟待加强、小流域缺乏系统治理等问题，防洪排涝任务依然十分艰巨。为继续推进这项工作，现提出以下意见和建议。一、进一步强化规划引领，统筹推进防洪排涝工作。要按照尊重规律、科学治水、疏堵结合和“给洪水以出路”的指导思想，认真做好我省“十三五”防洪排涝工程规划编制工作，并继续编制和完善流域综合规划、专项规划、城市排涝规划等，建立完整的规划体系。着力提高规划编制的科学性，强化规划的刚性约束，引领、推进防洪排涝工作。二、进一步加大重点防洪排涝工程建设的推进力度。省有关部门要掌握情况、针对问题，剖析原因、分类施策。对需要列入国家的重点项目，要加强与国家有关部门的沟通协调，完善相关配套政策，加强要素保障，争取国家早日批复和加快建设；对列入省重点工程的项目和跨行政区域的项目，省有关部门要统筹协调，简化审批程序，加强检查指导，推进项目加快建设。在抓建设进度的同时，要把工程质量放在第一位。切实加强项目全过程的监管，使这些民生工程发挥最大的作用。三、进一步重视小流域的治理和山塘水库除险加固。要总结小流域治理的经验和教训，调整思路、统筹规划，实行综合治理，把工程措施、生态修复与美丽乡村建设结合起来。按照整体规划、全流域治理的要求，一条一条地抓好治理工作，逐步消除山洪、泥石流等隐患。同时，要加大山塘水库特别是“屋顶山塘”的治理力度。省财政对山区、海岛山塘水库除险加固和小流域治理任务重的县（市）要给予更多的扶持。四、继续统筹做好姚江流域防洪排涝工作。要围绕提高姚江流域防洪排涝能力的目标，加快实施已经部署的六大工程。省有关部门要加强统筹协调，帮助宁波市做好姚江东排二通道的科学论证、规划制定等工作。督促、推进姚江流域沿线各市、县团结治水，切实加快把姚江治理好。以上意见，请省政府研究处理。

城市防洪排涝工程设计 篇7

近年来, 各大城市都不同程度的出现内涝、洪水等灾害性天气, 加强城市防洪排涝系统建设成为各地政府多年来基础设施建设领域的重要工作, 其中城市防洪排涝泵站就是防洪排涝系统的重要一环。 如何提高防洪排涝泵站的运行效率, 减少运行设备故障, 降低运行维护成本成为水利工作者的重要使命。 随着工业自动化技术的发展, 基于PLC监控系统更广泛的应用于城市防洪泵站中, 一定程度上较好的解决了以上问题。 文章以浙江某泵站为例, 介绍了一种泵站监控系统的设计。

1 工程概述

该泵站工程枢纽主要由一座30m3/s单向泵站和两座节制闸组成。共装设主泵3 台, 配套电动机额定电压10k V, 功率280k W。泵站供电电源电压等级为10k V, 设站变一台, 10/0.4k V, 315k VA。监控对象包括3 台单向主泵、8 孔节制闸闸门启闭设备 ( 螺杆启闭机) 、6 台工作闸门启闭设备 ( 液压启闭机) 、清污设备 ( 3 台回转式清污机, 1 台皮带传输机) 、排水系统 ( 2 台渗漏排水泵、2 台检修排水泵) 、技术供水系统 ( 2 台循环供水泵、2 台冷却供水泵、2 台自动滤水器) 、消防供水系统 ( 2 台消防供水泵) 、10k V高压开关柜微机保护装置、站用变微机保护装置、直流系统设备等。

2 系统结构设计

该泵站工程采用以计算机监控系统为基础, 以必要、简单的常规监控作为辅助和备用监控手段的监控方式。 通常情况下, 设备的运行监视和控制在中控室的主计算机上进行, 同时中控室设有能实现在紧急情况下停机、跳闸操作的按钮。 各PLC通过人机联系终端液晶触摸屏实现对所监控设备进行监视和控制。各系统的现地控制柜上还设有必要简单的信号、 控制开关以及操作按钮, 以实现设备的现地监控。

计算机监控系统拟采用分层分布式结构, 由主控级和现地控制单元级组成。主控级设备由两台互为备用的操作员工作站和必要的外围设备组成, 布置在控制楼的控制室内, 并配置有通信计算机, 以便实现远方监控。 现地控制单元级布置在设备现地, 配置如下:泵房内3 台主泵各设一台PLC现地控制柜, 泵站公用部分设一台PLC控制柜, 在水泵和集水井排水泵旁设现地控制箱。 现地单元控制级以可编程控制器PLC为控制核心, 实现闸门开度、水位、限位开关、水泵及其辅助设备运行参数、状态等的采集和处理功能, 接收主控级和现地命令, 进行闸门启闭、水泵及其辅助设备开停控制, 以及对所控设备进行故障监测等功能, 同时将有关信息实时上送主控级计算机。

3 设备选型及功能要求

3.1 主控级设备及功能要求

枢纽主控级由布置于两台监控主机 ( NEMATRON工控机) , 一台通信计算机 ( NEMATRON工控机) , 100M工业以太网交换机 ( N-TRON) 和UPS等组成。为了保证系统的正常运行, 2 台监控主计算机互为热备用, 当监控主计算机出现故障时, 备用计算机将自动接管主操作站的所有工作, 实现监控主计算机所有功能。

两台主机同时供运行值班人员使用, 具有数据计算和处理, 数据库管理, 在线及离线计算功能, 各图表、曲线的生成, 事故、故障信号的分析处理、图形显示、数据报表打印、全枢纽运行监视和控制功能、发操作控制命令、作定值切换、设定与变更工作方式以及语音报警等功能。 全枢纽所有的操作控制都可以通过鼠标器及键盘而实现;通过显示器可以对全厂的生产、设备运行作实时监视, 并取得所需的各种信息, 并易于开发人员进行应用程序的开发和修改。

3.2 现控级设备及功能要求

现地控制单元选用AB公司compactlogix系列PLC, 该系列PLC均带有自检功能, 在故障时自动报警, 以保证系统的安全可靠。 该系列PLC有多种通讯方式可选, 本工程中选用了专用RS485 通讯模块, 该模块支持MODBUS RTU规约。

3.2.1 机组现地控制单元。 每台机组配置1 面机组PLC控制柜, 布置在泵房现地, 用于机组的数据采集、处理和开停机控制。机组PLC控制柜通过专用RS485 通讯模块, 采用MODBUS RTU通讯协议完成与机组开关柜的多功能仪表的通讯。 水泵、电机的各种自动化元件如压力变送器、温度传感器、电磁阀、示流信号器等经现地端子箱转接后引入机组PLC的I/O模块。 在控制柜上设置硬布线的紧急停机按钮, 以便在机组PLC故障的紧急情况下使用。

3.2.2 公用设备现地控制单元。 枢纽设置1 面公用设备PLC控制柜, 用于全部公用设备的监控, 包括技术供水系统、消防供水泵、渗漏排水泵、检修排水泵、清污机及皮带机、10k V及400V开关设备等。 公用设备PLC通过Modbus方式与供配电系统保护测控装置、直流电源装置、智能测量仪表、UPS的通讯。 将继电保护系统的重要节点信号, 以硬节点方式接入公用PLC, 以确保部分网络出现故障时, 重要信号仍能通过公用PLC上传至主控单元。同时, 在技术供水系统、消防供水泵、渗漏排水泵、检修排水泵、清污机及皮带机设置现地控制箱, 以实现硬接线方式启停, 并允许远控、运行、故障、电源状态等信号以无源空接点方式送给公用PLC。

3.2.3 液压系统现地控制单元。 枢纽3 台机组出水流道的6扇事故闸门和6 扇拍门共用一套液压系统, 设置1 面PLC控制柜。 工作门液压系统设置2 台30k W油泵 ( 一主一备) , 采用软起动器一拖二起动。 软启动器具有MODBUS通信接口与PLC实现通信。 控制柜上设有触摸屏, 可直接通过触摸屏对液压系统进行监视和操作。每扇闸门采用2 只液压油缸启闭, PLC可实时监测2只液压油缸的行程并进行同步控制。 同步控制方式为根据两油缸行程差控制比例调速电磁阀进行纠偏。

3.2.4 节制闸现地控制单元。 节制闸室现地设置两套节制闸PLC柜, 分别控制4 台螺杆式启闭机, 共控制8 台螺杆式启闭机。PLC对开启程度、启停等进行控制。

4 主要功能及特点

4.1 主要功能

4.1.1 主控级功能。 主控级设备在中控室内, 主控级负责协调和管理各现地控制单元的工作;收集有关信息并作相应处理和存储;对被控对象进行安全监视和控制;完成系统自诊断及对外的通信联络、软件开发等等。 监控主机是全站集中监视和控制的人机接口, 可实现实时图形显示、报警和事件的发布、各种报表显示和打印、系统自诊断信息显示等。

4.1.2 现地控制单元功能。 各现地控制单元分别采集、处理和显示各机组、 公用设备及闸门液压系统的电气量和非电气量, 并根据需要实时上送主控级;可对状变、越限、运行过程、PLC的异常等进行监视;对机组的开/停、开关的分/合、各公用辅助设备的投/退、电磁阀的启/停等进行控制;具有自诊断功能并可完成与主控级和现场设备的通讯等。

4.2 系统特点

( 1) 大量采用网络通讯技术, 尽量采用同一厂家、同一系列的数字化主、辅机控制保护装置为网络通讯的顺利实施奠定了坚实的基础, 避免了各种不同型号、不同系列的PLC和测保单元使用各种不同的规约, 不需增加规约转换的硬件和软件接口, 从而提高了通讯的可靠性和实时性, 为网络通讯的顺利实施奠定了坚实的基础。[2]每个设备之间均互相独立, 局部故障不至于影响整体网络工作。 并且, 每个接入设备都具有特定的功能, 以实现功能独立分布和就地分布。[3]采用工业级交换机, 采取了较商业交换机更为严格的防静电、防电磁干扰、防震动等措施, 更适应工控场合恶劣工作环境和条件, 平均无故障时间不小于17 万小时。[4]由于泵站地处多雷地区, 系统采取多项措施以提高系统防雷击、抗干扰的能力, 例如:电源防雷, UPS的AC380V电源进线、PLC的AC220V电源两侧均设置电源电涌保护器;网络防雷, 现地控制单元与下层设备之间的通讯网络配置网络信号电涌保护器;模拟量信号防雷, 如进、出水池水位信号和栏污栅前、后水位信号 ( 4~20m A) , 视频信号等设置模拟量信号防雷器;光电隔离和电气隔离, PLC的输入模块采用光电隔离技术, 输出信号通过光电隔离输出模块经中间继电器电气隔离后再到现场设备。

5 结束语

本工程中, 通过监控系统设计, 泵站泵组的自动运行严格按照计算机监控程序执行, 在泵组及辅助系统的控制柜PLC中均有设备故障的显示, 在控制室的计算机内也可以了解到各设备的运行情况。 监控系统的应用, 使得能够确保泵站安全可靠地运行, 同时提高了运行维护的效率, 降低了运行维护的成本。

参考文献

[1]林贵祥.常州水利枢纽计算机监控系统设计及功能特点[J].红水河, 2009, 23 (10) :44-56

[2]何平, 王纪坤, 蔡敬坤, 等.基于PLC的雨水泵站控制系统设计[J].舰船电子工程, 2010 (8) :183-185.

[3]王瑞.基于PLC的立交桥排水泵站自动控制系统设计[J].机械工程与自动化, 2009 (2) :135-137.

[4]张军.全自动城市雨水泵站电气控制系统的设计与实现[J].科技咨询导报, 2007 (6) :154-155.

城市防洪排涝工程设计 篇8

东江支流淡水河流域防洪排涝工程位于广东省惠州市惠阳区境内, 由淡水河和淡澳河两岸堤防和穿堤建筑物组成, 全流域集水面积为1172km2, 河床平均坡降为0.57‰, 全河长95km。

惠阳区是惠州市中心城区的重要组成部分, 是惠州市区重要的政治、经济、文化交流中心, 形成以电子信息产业为主, 商住、旅游、教育、商贸全面发展的格局, 区内现有企业近80家, 投资总额近100亿元, 第三产业占GDP比重居全市各区县之首, 各项经济指标均保持两位数的高位增长, 并在惠阳区处于领先地位, 其中税收和出口总额和实际吸收外资在广东省91个开发区中排名25位左右。惠阳区各种设施基本完善, 公用配套设施基本齐备, 已成为中海壳牌石化项目良好的城市依托和生产、生活的大后方。

该工程的主要效益为防洪治涝效益和社会公益效益, 它保护着惠阳区1184 km2土地、55.80万人口免受洪涝灾害, 工程等级为Ⅲ等, 堤防级别为3级, 防洪标准为50年一遇, 堤防及水闸采用防御外江50年一遇洪水标准。

2. 评价依据

该工程是兼有社会公益性质的水利建设项目, 评价依据国家计委、建设部1993年4月颁发的《建设项目经济评价方法与参数》 (第二版) , 水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》 (SL72—94) 和《已建防洪工程经济效益分析计算及评价规范》 (SL206—98) 要求, 结合当地实际情况, 社会折现率选用12%和8%, 对该工程进行国民经济评价和财务初步分析。

3. 财务评价

水利建设项目财务评价是在拟定的项目建设资金来源、筹措方式、借款计划与偿还条件等基本条件的基础上, 根据国家现行财税制度, 采用现行财务价格, 考察工程的现实性和可行性, 提出工程在财务上可行的条件和非工程措施。

3.1 工程投资

根据工程投资估算, 加固工程投资 (见表1) 。

3.2 年运行费以及其他费用

年运行费包括:工资、福利费、维修费、材料燃料及动力费及其他费用。

1) 工资、福利费:根据相关规范定编为91人, 人均年工资按14400元/人, 福利费按职工工资总额的14%计, 并计入住房基金10%, 劳保统筹费17%, 人均年工资及福利费2.0304万元, 年工资及福利费总额为184.77万元。

2) 工程维修费及其他费用:取工程投资的1%进行计算, 即为688.74万元。

3) 材料、燃料及动力费:根据工程运行资料分析, 类比拟定按维护费的15%计, 为103.31万元。

4) 其他费用:按以上三项的20%计, 为195.36万元。

年运行费共计1172.18万元。

3.3 财务分析

一般工程财务评价的指标包括财务内部收益率 (FIRR) 、财务净现值 (PNPV) 、投资回收期 (Pt) , 该工程主要是社会公益性质的水利建设项目, 工程本身并无财务收入, 要维持工程的正常运行除收取堤围防护费外, 必须由政府补贴运行费, 所以不对其财务指标进行计算和评价。

4. 国民经济评价

国民经济评价主要是计算国民经济效益费用时间流量表, 反映项目计算期内各年的效益、费用和净效益, 计算项目的各项国民经济评价指标。

4.1 基本数据及依据

4.1.1 工程投资

该工程项目固定资产投资计算是根据广东省水利厅2006年2月颁发的《广东省水利水电工程设计概 (估) 算编制规定》进行编制的, 总投资为68873.58万元。国民经济评价计算投资为总投资扣除利润和税金, 扣除后总投资为66073.63万元。工程每年度投资分配按施工组织计划的施工期进行安排 (见表2) 。

4.1.2 年运行费

1) 工资、福利费:根据相关规范定编为91人, 人均年工资按14400元/人, 福利费按职工工资总额的14%计, 并计入住房基金10%, 劳保统筹费17%, 人均年工资及福利费2.0304万元, 年工资及福利费总额为207.1万元。

2) 工程维修费及其他费用:取工程投资的1%进行计算, 即为184.77万元。

3) 材料、燃料及动力费:根据工程运行资料分析, 类比拟定按维护费的15%计, 为163.15万元。

4) 其他费用:按以上三项的20%计, 为188.92万元。

所以工程每年年运行费共计1133.53万元。

4.1.3 流动资金

流动资金包括维持项目正常运行所需要购买的燃料、材料、备品、备件和支付职工工资等的周转资金。按照本工程实际情况并参照同类已建工程的运行情况, 按年运行费的10%考虑, 为113.35万元。

4.2 工程效益

该工程是一项结合防洪减灾、河道整治和环境美化于一体的防洪项目, 按照外防内排的工程总布置, 本着人与自然协调发展的治水思路, 结合当地自然生态、社会条件、人文景观、土地开发利用等因素, 使堤防工程既能满足防护区内不受洪水淹没, 又能改善生态环境和城市面貌;同时与沿河市政规划、城市交通道路、沿河公园建设、居住小区建设相结合。项目的实施必将产生显著的经济效益良好的社会效益以及生态环境效益。

4.2.1 防洪治涝效益

防洪治涝效益直接反映为工程实施完成后, 产业结构调整带来的巨大经济收益。该工程保护惠阳区总面积1184Km2, 城区建成面积已达30Km2, 2007年末户籍总人口达35.33万人, 常住人口55.80万人;2008年度, 地区农业生产总值为11.01亿元, 工业生产总值为301.89亿元, 第三产业总值为106.23亿元。

淡水河为惠阳区的主要河流, 多年洪涝灾害直接损失按工农业及第三产业生产总值的0.5%计为20956.5万元, 经分析估算, 如发生洪灾, 将冲毁工厂企业、公路以及市政设施, 造成生命死亡、疾病流行及生态环境等方面的损失。惠阳区淡水河流域洪涝灾害直接损失约占全区的70%左右, 淡水河流域现状洪涝灾害直接损失多年平均值为14669.55万元。间接损失按直接损失的10%进行估算, 现状洪涝灾害间接损失多年平均值为16136.51万元, 运行期按每年增长5%计。

4.2.2 土地增值效益

根据城市规划, 防洪工程完成后, 沿河两岸的基础设施将逐步完善, 必将带动两岸土地的增值。本工程堤线长54.69km, 土地增值面积约为8200亩, 经测算, 工程完工后可增加的土地利用价值为10万元/亩, 土地开发承包时间按70年计, 则每年可增加的总土地利用价值为1171.92万元。

4.2.3 生态环境效益

从长远效益分析, 防洪工程项目的实施在新建堤防、水闸及泵站的同时亦大大的改善了交通条件, 整治了沿江违章建筑, 改善淡水河的行洪条件及城市排水, 美化环境, 改善了投资环境。

4.3 国民经济评价指标计算

项目属新建项目, 所以国民经济评价按新建水利建设项目的经济评价规范进行, 计算增量费用和增量效益, 提出国民经济评价指标。

4.3.1 经济内部收益率 (EIRR) :

经济内部收益率以项目计算期内各年净效益现值累计等于0时的折现率表示, 计算公式 (见式1) :

式中:B——国民经济效益流量;

C——国民经济费用流量;

n——计算期。

评价准则:EIRR≥is, 即项目可行;反之, 项目不可行。经计算, 本项目的经济内部收益率为18.64%。

4.3.2 经济净现值 (ENPV) :

经济净现值是指以现行社会折现率将项目计算期内各年的净效益折算到计算初期的现值之和, 可用 (公式2) 进行计算:

式中:B——国民经济效益流量;

C——国民经济费用流量;

(B-C) t——第t年的国民经济净效益流量;

is——社会折现率;

n——计算期。

评价准则:ENPV≥0, 即项目可行;反之, 项目不可行。

4.3.3 经济效益费用比 (EBCR) :

经济效益费用比就是项目效益现值与奋勇现值之比, 计算公式 (见式3) :

评价准则:EBCR≥1, 即项目可行;反之, 项目不可行。

其它经济评价指标 (见表3) 。

5. 综合评价

经过进行国民经济分析和财务分析, 工程完成后, 将使惠阳区防洪堤围整体达到50年一遇的防洪标准。通过工程的建设, 使惠阳区免受洪涝灾害, 确保堤围内工农业正常生产和人们生命财产安全。

对东江支流淡水河流域防洪排涝工程的国民经济评价指标表明, 项目经济内部收益率为18.64%>8%, 国民经济指标内部收益率符合规范要求, 经济净现值大于零, 该工程具有良好经济效益和显著的社会效益, 项目经济评价合理, 技术可行。

6. 结语

东江支流淡水河流域 (惠阳段) 防洪排涝工程通过对防洪堤的整治, 将使淡水河沿岸违章建筑, 特别是部分影响堤围安全和正常运用的建筑物得到全面的清拆, 同时通过对沿堤水闸泵站的新建, 提高了排涝标准, 能更好的解决内涝对围内威胁, 缩短雨污水滞留时间, 减免因污水积留而滋生的传染病影响环境卫生, 并减少内涝损失, 洪涝兼治, 改善了城区的排水, 美化了城市环境。综上所述, 国民经济评价指标较优, 具有良好经济效益和显著的社会效益, 保障了人民生命财产的安全, 国民经济指标内部收益率符合规范要求, 项目经济评价可行。

参考文献

[1]温续宝.引洮一期安定区田间节水灌溉工程经济评价[J].甘肃农业, 2008, (3) .

[2]广东省水利水电工程设计概 (估) 算编制规定[K]。2006.2.

城市防洪排涝工程设计 篇9

MIKE11计算模型是有关非稳态流动的数学模拟程序, 其理论基础是圣维南方程, 这也是模型反映有关物理定律的微分方程:

$\begin{array}{l}\frac{\delta Q}{\delta x}+b\frac{\delta h}{\delta t}=0\\ \frac{\delta Q}{\delta t}+\frac{\delta (\alpha \frac{Q{}^2}{A})}{\delta x}+gA\frac{\delta h}{\delta x}=0\end{array}$

对此微分方程进行线性化的有限差分格式, 求解线性方程的算法。

模型基于均质流体、一维流态、静水压力分布等假定, 以及连续性方程 (质量守恒定律) 、动量方程 (牛顿第二定律) 。

沙井片区位于深圳市茅洲河流域内, 是整个茅洲河流域涝区面积最大、分布最集中的地区。大部分区域现状地面高程约在1.5～3 m 之间, 由于外江水位受潮水顶托, 而片区内地势又较低, 因此极易形成洪涝灾害。2006年发生的“6.9”和“7.16”两场暴雨, 该片区都遭受了严重的洪涝灾害, 受涝面积超过20 km2。规划提出的沙井河-排涝河片区排涝方案为:对排涝河及其上游二级支流进行防洪达标整治后作为高区洪水排放通道;对下游涝区, 通过管网和水系调整, 将沙井河作为泵站收集干渠, 在沙井河河口设置泵站和闸门, 配合进行自排和抽排, 排涝标准为20年一遇, 泵站设计流量150 m3/s。

本片区主要排水通道为沙井河、排涝河及沙井河主要支流松岗河, 沙井河、排涝河通过岗头调节池连通, 因此, 本次将岗头调节池以下上述三条河流作为一个整体进行防洪治涝方案的研究。

1 模型设计

在本工程中, 主要应用了MIKE11模型中的水动力学模型 (HD model) , 以及NAM降雨径流模型 (NAM model) 。研究的是沙井河作为片区排涝通道, 排涝泵站的规模及调度规则;排涝河作为片区的防洪通道所需的过流断面尺寸。

MIKE11模型的构建包括了河网、河道断面、水工建筑物的布置、降雨径流模块及边界条件的确定。

1.1 河 网

在运用MIKE11模型模拟河道水系时, 为了尽量地减少人为误差, 将不需要采取工程措施的河道做概化处理, 即将这部分河道概化成点源入流, 在其干流汇入处变成该支流相应的流量过程线。各河流地理参数见表1。

本工程位于茅洲河流域的下游区域, 研究范围包括茅洲河干流、排涝河、沙井河及其支流松岗河。为研究方便, 沙井河口以上的茅洲河干流作为点源汇入, 其他支流的处理是:除了松岗河, 排涝河及沙井河的其他支流均作为点源汇入考虑。沙井河与排涝河的联接关系是由岗头调节池在其各自上游相互连通。参见图1所示。

1.2 水工建筑物

根据本工程的方案, 分别需要在沙井河口、松岗河口设置河口闸及泵站, 并在沙井河上游的潭头河与潭头渠汇入口之间设置节制闸, 分别配合使用, 达到不同方案的不同组合。

1.3 河道断面

MIKE11模型在运算时将有断面数据的所在位置作为水位计算点, 然后水位计算点之间内插桩号作为流量计算点, 所以为了尽可能地精确模拟计算结果, 在本工程输入断面数据时, 断面的间距不大于200 m, 另外为了达到工程的预期目标, 在特殊位置, 比如易涝点加密断面数据, 以作控制。河道断面见图2。

其中断面包含两大类数据:河网现状断面数据和规划设计数据。现状数据反映河网现状情况, 由实际测量而得, 设计断面数据依据不同的设计方案对应不同形式的设计断面。

1.4 降雨径流

根据《深圳市防洪 (潮) 规划》, 本区域防洪标准为50年一遇, 排涝标准为 (水利) 20年一遇。

本工程所处位置距离石岩雨量站最近, 故采用该站的降雨系列资料, 见表2。

水文模块中的降雨、蒸发系列选取了一个3天的典型过程作为研究, 对应的标准有50年一遇、20年一遇和多年平均过程。依据各子流域的不同点面折减系数, 分别给出相应的过程线。降雨资料系列数据见图3。

由于本工程设计中的模型主要应用于方案的水动力部分, 其前提条件是基于运用《广东省暴雨径流查算图表》中的分析方法, 根据暴雨推算的设计洪水成果, 通过调整模型的产汇流参数, 使应用模型分析出各控制断面的设计洪水成果与运用《广东省暴雨径流查算图表》计算成果接近, 误差控制在5%以内。

1.5 边界条件

(1) 潮位。

从流域水系可以知道, 茅洲河流域最终汇入珠江口, 为感潮河道, 本工程所处位置距赤湾潮位站最近, 故采用该站的潮位资料。根据工程标准的计算要求, 分别选取了P=2%、P=5%、P=50%的3天潮位过程作为茅洲河口的计算边界。茅洲河口潮位资料数据见图4。

(2) 水库及其他干支流。

对应模型中建立的河网, 模拟河流松岗河上游的五指耙水库采用各相应设计频率的下泄曲线作为点源汇入;沙井河口以上的茅洲河区域、沙井片区其他支流, 用综合单位线计算相应频率的径流过程线, 作为点源在相应的位置入流。

(3) 糙率。

将来各河道均有生态改造的要求, 故河道糙率均采用0.03。

(4) 初始水位。

作为模型运行的初始状态, 取茅洲河河口起始水位为0.5 m。

1.6 模型的运行控制

针对不同的方案, 模型的控制条件有两个方面:建筑物设置、水位控制。

设置不同建筑物:比如在潭头河是否分流到排涝河的处理上, 采取的控制条件是在潭头河与潭头渠之间设置节制闸;

水位控制:防洪按P=2%的洪潮外包线;排涝按P=5%的洪潮外包线。

控制要素:对沙井河口、松岗河口、松岗河1+550断面、岗头调节池等位置进行水位控制, 以达到本工程的治理目标。

分散抽排方案:流域发生P=5%洪水时, 控制松岗河河口水位在0.8～1.5 m之间变化、松岗河1+550断面水位不超过2 m。流域发生P=2%洪水时, 岗头调节池水位时不超过3.5 m。

集中抽排方案:流域发生P=5%洪水时, 控制沙井河河口水位在0.8～1.5 m之间变化、松岗河1+550断面水位不超过2 m。流域发生P=2%洪水时, 岗头调节池水位时不超过3.5 m。

2 成果分析

(1) 洪峰流量与综合单位线计算成果对比。

深圳的水利工程设计中水文计算基本上采用广东省综合单位线法, 其计算成果为大家所接受。而且深圳除了雨量站之外, 没有水文测站, 所以没有实测的流量等资料系列。所以本次工程中模型的水文计算, 是参照传统的综合单位线成果进行拟合, 要求误差控制在5%以内。

(2) 水工建筑物运行的合理性分析。

本工程中的主要水工建筑物是河口泵站、水闸组成的排涝枢纽。调度运行原则为:水闸处于常关闭状态, 内水位控制在0.50 m以下。当排涝区域内发生降雨时, 内河水位逐步上升至1.0 m且外江水位高于内水位时, 开启第一台水泵排水, 若内河水位继续上升且外江水位仍处于高水位时, 陆续开启其他水泵, 直到内水位回落至0.50 m且降水基本停止则关闭水泵。若在泵站运行过程中出现外江水位低于内水位0.20 m且潮水位处于退潮过程时则关闭水泵开启水闸, 让雨水自然排放。

图5、图6显示的是沙井片区发生设计频率降雨时, 水闸上下游的水位过程线以及泵站与水闸的运行过程线, 由此可以看出是符合枢纽的调度原则。

3 结 语

MIKE11模型运用在防洪排涝等水利工程设计中, 对比传统的计算方法, 可以更高效而准确, 而且设计中的设计条件发生改变, 从修改到出结果所需的工作时间可以大大缩短, 提高了效率。

模型计算还有个突出的优势, 是可以直观地显示参数设置、生动地显示计算成果, 比如水闸与泵站等水工建筑物的可控性设置、设计河道的水面线过程演示、河流流量及流向的时间分布情况。

但是其中降雨径流的NAM模块在深圳这种没有水文站的地区使用时, 只能采用拟合的办法从其他计算方法中取得数据, 失去了此NAM模块中许多参数本来的意义。

摘要：沙井片区是深圳茅洲河流域的洪涝多发区, 通过MIKE11建立的模型, 对其进行系统地、动态地研究, 相对手工计算, 能相对准确的模拟出各种设计工况, 并根据模型研究结果得出较为合理的工程措施。

关键词：河网构建,防洪排涝,降雨径流

参考文献

[1]武汉水利水电学院水力学教研室.水力计算手册[M].北京:水利电力出版社, 1979.

城市防洪排涝对策研究 篇10

一、城市防洪排涝现状及存在的主要问题

（一）现状分析

城市所处的地理位置不同，防洪排涝的形式也不尽相同。对于临近大江、大河的城市，主要依靠堤防或者增加建筑物地基高度来防洪;或开掘内部河道调节水量，流域地区联合调度，来减轻下游的风险。对于临近山区的城市，主要依靠河道输水以及堤防来防洪;或建设调蓄水库，进行防洪与水电开发。目前，城市用地面积不断扩大、人口不断集中，导致人水争地。暴雨季节，一些城市会发生严重内涝，堵塞交通。

（二）主要问题

1)河道上下游疏挖治理不够，淤塞严重。城市防洪标准低，超标准洪水无出路，洪灾风险大。2)防洪排涝设施不配套、基础差。主要是市政排水管网设计标准低，排涝能力不足，部分道路没有铺设雨水管道，无法排水或泄水速度慢，一遇暴雨，会形成积水点。3)城市上游区现有的水库工程作为城市防洪安全的重要措施，目前不同程度地存在安全隐患，制约其防洪功能的发挥，并构成新的安全威胁。

二、城市防洪排涝对策

随着城市社会经济的发展，人们对城市防洪减灾的思路逐步改变。一方面，对江河、湖泊的整治由单一防洪目标逐步改变为以防洪为主兼顾水资源利用、生态系统修复及改善城市环境等多目标的综合整治;另一方面，对单一江河、湖泊的的整治转变到对全流域的综合整治。防洪减灾政策由控制洪水转向洪水管理，要求我国的城市防洪规划将进行新一轮的规划调整，如何更加科学地编制城市防洪规划势必成为今天研究的重点。

（一）转变对洪水的认识，调整人水关系

洪水是一个十分复杂的系统，它的诱发因素极为广泛，水系泛滥、风暴、地震、火山爆发、海啸等都可以引发洪水，甚至人为因素也可以造成洪水泛滥。它具有两面性：一方面具有灾害性，当洪水超过一定限度后它将破坏人民生命财产安全、带走上游大量泥土、甚至恶化水质;另一方面具有有益性，适量的洪水能够涵养底下水源、清淤河道、带来的淤泥肥沃了两岸的土地、改善生态环境等。

调整人与洪水对立、对抗的关系，建立起新型的人与水关系，即在可持续发展的前提下给洪水以空间，学会与洪水共存，由简单的控制洪水转变为既要适当控制洪水，改造自然，又须主动适应洪水，与洪水和谐共处、共生。新型人水关系包含三方面含义：第一是对洪水防治;第二是对洪水的利用;第三是改善生态环境。基于新型人水关系的城市防洪规划就是保障人民生命财产安全的同时考虑城市社会、经济、生态环境等综合效益，实现城市可持续健康发展。

（二）防洪规划与城市规划一体化

城市防洪规划是指统筹安排各种预防和减轻洪水对城市造成灾害的工程或非工程措施的专项规划，是受洪水威胁的城市的城市总体规划的组成部分，也是城市所在地区河流流域防洪规划的组成部分。洪灾是客水入境造成的，涝灾是本地降水过多而造成的，洪灾和涝灾往往是相辅相成、相伴而生的。目前，我国城市防洪规划中大多数包含排涝规划。

我国古代的城市建设中，已经将防洪排涝因素纳入其中，主要体现在以下两方面：一是城池建设为军事防御与防洪工程的统一体;二是城市水系为多功能的统一体，具有给水、排水、交通、防火、美化环境、军事防卫等多种功能。中国古城的防洪体系主要由障水、排水、交通、调蓄四个系统组成，这些规划思想值得现代的城市规划借鉴。

现代城市防洪排涝规划应包含：挡水系统的规划，排水系统的规划，交通系统的规划和调蓄系统的规划。随着城市社会和经济的发展、人们物质生活水平的提高，对城市水环境提出了更高的要求。因此城市防洪应从以往单一地修建防洪工程来防灾减灾转变为保护城市安全与改善城市环境并重的综合治理过程，把工程措施与水环境、社会环境、生态环境结合起来。在防洪过程中要掌握好“防”与“避”、“防”与“保”的关系，既要考虑我国城市社会发展现状，又要考虑城市社会长期发展对环境的要求，树立“大防洪”观念，将城市防洪与长期的生态环境保护有机结合起来。当前一些发达国家花费巨资整治、美化城市河岸，这些实例为我国城市防洪规划提供了经验。因此，从我国城市防洪规划目标来说，必须将城市防洪保安的工程建设与水环境的改造、治理紧密结合起来，将防洪堤、岸滩、水域有机结合，改造城市中心区的水环境。同时在城市防洪规划、防洪工程设计和防洪设施的管理工作中，应有意识地考虑其多功能作用。倡导城市防洪建设与城市资源有机结合，通过精心布局与设计赋予城市山水变化自然情趣。在保障城市防洪能力的前提下尽可能降低堤防高度，通过建筑、道路、景观小品、亲水设施、各类植物的选择等与堤坝相结合，打破单调冗长的堤身，创造多样化的滨河景观和滨水空间。

三、结语

现代城市防洪排涝在维护护城市安全的同时，应与水环境改善、城市建设一体规划，增强对城市生态系统的调控能力，构建起水利、生态、景观、交通相互协调和有机组合的城市水生态系统，实现城市社会经济的可持续发展。

摘要：随着我国城市化进程的加快, 城市防洪排涝和生态环境成为城市安全发展的重要保障。在人水和谐思想的指导下, 将城市防洪和城市建设统一规划, 为城市持续健康发展创造条件。在分析当前城市防洪排涝现状的基础上, 城市防洪排涝应从单一防灾减灾转变为保护城市安全与改善城市环境并重的综合治理过程, 把防洪工程措施与水环境、社会环境、生态环境结合起来, 建设人水和谐的城市。

关键词：城市防洪排涝,生态环境,人水和谐

参考文献

[1]方国华, 钟淋涓, 苗苗.我国城市防洪排涝安全研究[J].灾害学, 2008.

[2]叶健.城市防洪规划工作研讨[J].江苏水利, 2002.

[3]吴泽毅.关于城市水利的几点思考[J].江苏水利, 2003.

[4]方子云.可持续发展与防洪新战略[J].人民长江, 2000.

城市排涝规划有关问题探讨 篇11

我国当前仍处于快速城镇化进程中, 由内涝所造成的危害, 已逐渐成为影响城市健康发展、破坏社会稳定的重点问题。城市内涝积水现象的频繁发生, 充分暴露出了城市在自身的规划、设计、建设、管理等方面所存在的缺陷, 由于缺少完善的城市排涝规划, 导致城市建设过程中, 各自为政, 难以形成有效的城市排涝系统。各个城市应当重视排水防涝规划的编制, 为城市排涝提供依据。

2 城市排涝的概念及任务

城市排涝, 主要指的是流域范围内, 相对较大汇流面积上, 由于较长时间的暴雨而导致的涝水排放问题。其具有的特点在于: (1) 城市排涝过程所排出的, 主要是流域内的雨水, 而城市的防洪工作则主要针对的流域外客水的涌入, 包括防河洪、山洪和海洪; (2) 城市排涝工作针对较大汇流面积上, 较长历时汇集的暴雨雨水; (3) 城市排涝工程中, 是不允许存在淹没状态的, 要求涝水处于不漫溢状况。

由此可见, 排涝规划的主要任务, 是排除城区大面积的地面径流和市政雨水管网中所汇集的雨水等, 排涝方式通常是采取系统规划的方式, 充分合理地运用内河、排水沟渠、排涝泵站以及水闸等, 进行积水排除, 从而保证城市在遭遇一定重现期内降雨时, 能够防止城市的涝水漫溢现象。

3 城市排涝规划主要内容和流程

3.1 城市排涝规划主要内容

城市的排涝规划应当包括的内容如下:城市基本概况的分析、城市排水设施现状、城市排涝能力的评估、排涝规划的目标、城市的防涝工程规划、城市防洪工程规划等。

3.2 规划目标

城市排涝的规划目标, 应结合城市自身性质、规模与经济发展水平, 将保障城市安全运行、维护人民群众的生命财产安全等放在首要位置, 在小于排涝标准重现期内降雨时, 应当确保城市的正常运行;而对于超过排涝相关设防标准的暴雨, 应当注意避免人员的伤亡、重大财产的损失等问题, 从而确保经济社会的持续与协调发展。

3.3 城市排涝工程规划

(1) 雨水管道、泵站系统的规划。该规划环节的内容基本上与传统城市雨水排除规划的内容一致, 因此, 在以明确排水的体制、排水分区等作为基础的情况下, 合理布置排水管渠, 并对管渠的水力进行计算, 以指导工程建设。

(2) 城市的水系规划。该规划环节的主要内容基本上与传统城市水系规划相一致。

(3) 城市雨水控制和调蓄设施的规划。要求首先明确不同标准中对于城市居住小区及其他建设项目的降雨径流量要求, 确定雨水的径流量源头, 并采取必要的削减、控制措施, 核算其实际的径流削减量, 若不能满足要求, 则应当结合城市的地形地貌、与城市绿地、广场等统一规划, 合理安排市政蓄涝区的雨水蓄滞。

3.4 编制流程 (见图1)

4 城市排涝规划的有关问题

4.1 排涝设施的不完善

城市的排水通常仍然采用的是苏联设计理念与技术标准, 全国大多数城市排水设计标准为1~3年一遇, 实际的排水系统容易出现管道老化、破损和堵塞等问题, 因此在遭遇暴雨突袭时, 许多城市低洼地段积水成河, 造成交通瘫痪, 给市民的正常工作、生活等造成极大的影响, 甚至危及到生命财产安全。这种状况暴露出了我国当前许多城市的公共基础设施规划、建设、管理工作的一系列问题。

4.2 骨干排涝河道的过流能力不足

由于主管部门、规划、建设主体的不一致, 城市道路的建设往往与河道的整治脱节, 致使排水设施的布置规划不到位, 未能给雨洪问题的解决提供合理出路。城区部分的中小型河道由于缺乏统一的规划, 导致了城市排水系统的不畅通, 在遭遇强降雨的情况下, 就容易形成局部地区的洪涝问题。部分的中小河道由于多年未采取疏浚整治措施, 河道淤积堵塞严重, 严重影响了排水能力, 导致河道排水不畅, 对城市排水管道形成顶托, 形成内涝。

4.3 内河调蓄水域面积不足

城市水域面积同样会严重影响到城市的内涝调蓄, 随着城市建设速度的加快, 城区的许多的河、湖、塘等因为不断被侵占, 出现缩窄、淤积现象, 致使蓄泄洪能力降低, 甚至在城市的发展过程中, 局部的河湖被填埋。据统计, 部分城市城区水面的占比已经逐渐从5%降至约2%。城市水面的减少, 在一定程度上降低了城市的内涝调蓄能力, 进而提高了暴雨内涝的发生频率。

4.4 排涝规划缺乏针对性

不同城市由于所处地理位置的不同, 所遭遇的内涝灾害也势必存在差异, 在对城市的排涝进行规划时, 如果不实地考察, 结合当地的地理、地形、气候、水文等状况制定解决措施, 难以达到预计的排涝效果。

5 解决城市排涝问题的对策与措施

5.1 滨河城市的排涝对策

滨河城市主要指的是位于大江、大河或重要支流沿岸的城市, 这些城市的主要威胁来自于外河洪水, 由于洪水的涨落相对较为缓慢, 而水位的涨差往往并不大, 但是其洪水的历时相对较长。对于此类城市的防洪问题, 通常不能采取独立解决的方式, 而需要以流域、水系的整体防洪规划作为基础, 以流域 (水系) 的防洪工程体系作为基本依托, 结合城市本身具有的自然地理特征, 如地形、地貌、水系分布等条件, 重视对于城市发展状况的自保措施, 包括修建防洪堤、疏浚河道、开凿分洪道等, 最终达到设计防洪标准和切实的防洪效果。滨河城市的排涝问题通常较为突出, 这主要是因为其内河涝水的出现, 容易同时受到外江洪水位的顶托, 加上顶托的时间长, 难以形成自流排水, 因而需要通过建立城镇圩区, 或防洪包围圈, 采用排涝泵站、水闸、骨干排涝河道等工程, 来保障其排涝的安全性和有效性。

5.2 山区城市的排涝对策

山区城市主要指的是位于山地丘陵地带的城市, 这类城市大多建立于沿河阶地、坡地或者山丘坪地上, 其位置往往是面临江河, 后靠山丘, 出现的洪水通常是陡涨陡落, 其水位的涨差较大, 但历时则相对较短。这些城市除了遭受江河洪水的威胁之外, 有需要提防山洪、泥石流灾害。最容易受到洪水威胁的地区主要分布在沿河较低的部分, 可以采取建设提防的办法防洪排涝, 其堤防的建设不宜过高。此外, 还可以因地制宜, 采用撇洪渠、疏浚河道等措施进行排涝。一般来说, 山区城市的内河排涝问题较小, 主要针对的是地势相对低洼的区域, 建议建立城镇圩区以控制城市的水面率, 利用排涝泵站、水闸等, 来控制内河的最高水位, 从而满足市政雨水自排入河, 或排往外河。

5.3 平原城市的排涝对策

平原城市的特点在于与大江、大河或重要支流、海岸线的距离较远, 而且地面的高程通常要低于江河的洪水水位, 因而水位的变幅偏小, 但是平原地区由于地势平坦、低洼, 容易遭受洪涝的威胁, 甚至还可能兼受湖泊洪水的影响。因此, 针对平原城市所具有的独特自然环境, 很难提高这些地区的防洪能力, 城市需要自行建设防洪排涝系统, 例如封闭式圈堤等, 以实现防洪排涝。结合平原城市的实际水环境, 才能采取相应的建设措施, 而平原城市的水环境往往非常复杂, 例如, 有的城市位于平川之上或水网之中;而有的城市则靠近天然湖泊, 尤其是一些滨湖的平原城市, 这些城市不仅容易遭受平原的一般性洪涝灾害, 还会遭遇湖泊洪水。由此可见, 平原城市排涝的突出问题, 在于内河涝水同样容易受到河湖高水位的顶托, 加上顶托的时间长, 城区地面的标高偏低, 致使内部河道无法顺利进行自流排水, 因而需要通过建立城镇圩区、防洪包围圈的方式, 控制城市的水面率, 则利用排涝泵站、水闸、骨干排涝河道来保障排涝的顺利进行。

5.4 沿海城市的排涝对策

沿海城市即是滨海感潮地区城市, 这些城市所遭受的洪水威胁则主要来自于外河洪水和风暴潮。对此, 除了建设江河堤防之外, 海堤 (海塘) 的建设也尤为重要。而在建设过程中, 除了需要遵循水标准外, 还需要考虑潮位标准。沿海城市的排涝, 与当地的年平均高潮位、多年平均高潮位等信息相关, 如果年平均高潮位越高, 则排涝的问题就越突出。例如:某沿海城市的年平均高潮位约是4.05m, 地面标高为4~5m, 其地面排水主要是受到潮位的影响, 因此需要建立防洪包围圈, 或者建立相对独立的水利片区, 以控制河网的水域面积, 然后通过排涝泵站、水闸进行排涝, 达到排涝标准。

6 结语

由于城市的快速发展, 以及经济实力的不断增强, 城市所处的地位和作用也日益突出, 其防洪排涝安全越来越重要。城市防洪排涝工程是城市基础设施的重要组成部分, 城市防洪排涝工程设计在保证防洪安全功能建设条件下, 应向多功能建设方向发展。

摘要：我国城市存在多种多样的建设模式, 由于各地水文地质、地貌、发展水平等情况的巨大差异, 在防洪排涝的规划方面也面临着不同问题。为了解决城市防洪排涝问题, 需要采取合理的防洪排涝规划措施, 本文即针对此进行了探讨, 以供参考。

关键词：城市,排涝,规划,问题

参考文献

[1]邵莉芳.对城市排涝规划设计标准的理解[J].黑龙江科技信息, 2015 (13) :67~68.

[2]邵莉芳.对城市排涝规划设计标准的理解[J].黑龙江科技信息, 2015 (13) :45~46.