城市洪水防治与排水.pdf

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根据现代化城市防洪与排水的要求

 城市防洪和排水是一个较为突出的问题,为规范城市防洪与排水的设计,根据我国城市防洪的实际,按照现行《城市防洪工程设计规范》中的具体要求,结合国内外城市防洪与排水的经验,编著了《城市洪水防治与排水》这本书。
本书主要介绍了城市防洪与排水概述、城市防洪工程设计标准、城市暴雨与洪水、城市防洪工程的设计方法、城市防洪排涝工程体系的规划建设管理、城市防洪与排水组织与实施、城市治涝规划的制定、城市雨洪的科学利用、城市防洪的新技术等内容。

目录
第一章城市防洪与排水概述1
第一节城市防洪与排水的现状及其发展趋向1
一、我国城市防洪的基本概况1
二、我国城市洪涝灾害成因分析3
三、我国城市防洪存在的问题4
四、21世纪城市水利的发展趋向5
第二节21世纪城市防洪的特点及面临的问题6
一、21世纪我国城市防洪的基本特点6
二、我国城市防洪面临的新问题7
第三节21世纪城市防洪战略调整重点及措施9
一、21世纪我国城市防洪战略调整的重点9
二、城市防洪的原则与正确处理的关系10
第二章城市防洪工程设计标准12
第一节城市防洪工程等级和设计标准12
一、城市防洪工程规划设计总体要求12
二、城市防洪工程等级和设计标准13
第二节设计洪水、涝水和潮水位确定14
一、城市防洪设计洪水的确定14
二、城市防洪设计涝水的确定15
三、城市防洪设计潮水位确定17
四、洪水、涝水和潮水遭遇分析17
第三节城市防洪工程总体布局的要求18
一、城市防洪工程总体布局的一般规定18
二、城市防洪中江河洪水防治18
三、城市防洪中涝水的防治19
四、城市防洪中海潮的防治19
五、城市防洪中山洪的防治19
六、城市防洪中泥石流的防治20
七、城市防洪中超标准洪水安排20
第四节城市防洪与排水工程设计标准20
一、城市防洪江河堤防设计标准21
二、城市防洪海堤工程设计标准24
三、河道治理及护岸(滩)工程设计标准26
四、城市防洪治涝工程设计标准29
五、防洪工程的防洪闸设计标准30
第五节城市防洪中山洪和泥石流防治32
一、城市防洪中山洪的防治33
二、城市防洪泥石流的防治36
第六节城市防洪与排水工程管理设计38
第七节城市防洪环境保护与水土保持设计39
一、环境影响评价与环境保护设计39
二、城市防洪工程中水土保持设计40
第三章城市暴雨与洪水41
第一节城市暴雨与洪水研究方法41
一、城市化的水文效应41
二、城市雨洪计算方法研究42
第二节城市化对城市防洪的影响44
一、城市化对降雨的影响44
二、城市化对雨洪径流的影响47
第三节城市设计暴雨和暴雨径流计算50
一、城市设计暴雨50
二、暴雨公式的建立与应用51
三、城市暴雨径流54
第四章城市防洪工程的设计方法56
第一节城市防洪的分洪工程设计56
一、分洪工程概述56
二、分洪道的设计60
第二节城市防洪的防护工程设计64
一、防护堤的设计64
二、防洪墙的设计72
第三节城市排水工程的设计73
一、城市的排水系统73
二、城市排水系统的主要组成77
三、城市排水系统的布置形式79
四、污水管渠系统的设计计算81
五、雨水管渠系统的设计计算94
六、城市排洪渠的设计102
七、地下排水工程设计105
八、城市排水工程设计实例109
第五章城市防洪排涝工程体系的规划建设管理119
第一节城市防洪排涝工程体系规划119
一、城市防洪排涝工程体系规划的特性119
二、城市防洪排涝工程体系规划的编制121
三、城市防洪排涝工程体系规划内容及方法123
四、不同类型城市的防洪总体规划编制125
五、编制城市防洪排涝工程规划的注意事项127
第二节城市防洪排涝工程体系建设128
一、城市防洪排涝工程体系建设水利工程建设程序128
二、城市防洪设计标准的确定131
三、城市排涝设计标准的确定142
第三节城市防洪排涝工程体系管理146
一、城市防洪排涝工程体系的管理体制146
二、城市河道管理的主要工作148
三、城市市区防洪排涝设施管理152
第六章城市防洪与排涝组织与实施154
第一节城市防洪排涝的管理体制与机构154
一、城市防洪排涝的管理体制154
二、城市防洪排涝的管理机构155
三、管理设施及保障措施156
四、建立必要的责任体系和责任制156
第二节城市防洪排涝预案的制定159
一、防御准备阶段的内容160
二、防御行动阶段的内容160
三、全线投入阶段的内容160
四、灾后处理阶段的内容161
五、超标准洪水减灾措施161
六、其他预案包括的内容162
第三节城市防洪水情测报与洪水预报163
第四节城市行洪及排涝河道的清障与管理164
一、河道清障的有关规定164
二、河道清障的整治内容165
三、河道清障的具体措施166
第五节城市防洪排涝的政策法规措施166
第六节城市防洪排水的其他非工程措施168
一、严格限制城区地下水的开采168
二、科学合理地利用城区土地168
三、建立城市雨洪临时调蓄设施168
四、根据城市要求划定规划保留区169
五、建立健全城市防洪保险制度169
第七章城市治涝规划的制定170
第一节城市治涝规划概述170
一、城市治涝规划的任务和原则170
二、城市治涝规划的主要标准172
三、城市治涝规划的主要依据173
第二节城市治涝水文分析173
一、治涝设计暴雨的确定174
二、治涝设计洪水的确定175
三、内外河水位遭遇分析175
四、治涝设计水位的确定176
第三节城市治涝总体规划176
一、规划区涝情及其对策176
二、城市排涝分区的确定177
三、排涝渠系和调蓄区的布局178
四、排涝泵站的布置179
第四节城市治涝工程规划183
一、排(洪)涝渠系工程规划184
二、河道生态恢复和治理的设计185
三、城市排涝站的规划191
四、机组选择与装机容量195
第八章城市雨洪的科学利用204
第一节城市雨洪利用的必要性与可行性204
一、城市雨洪资源利用的必要性205
二、城市雨洪资源利用的可行性208
三、城市雨洪利用国内外发展现状211
第二节城市雨洪利用的主要途径与措施216
一、城市雨洪利用的主要途径217
二、城市雨洪利用的主要措施225
第三节城市雨洪利用的研究和发展方向229
一、我国城市雨洪利用总体评价229
二、城市雨洪资源利用中的问题与启示229
三、城市雨洪利用的研究和发展方向232
四、我国城市雨洪利用努力方向235
第九章城市防洪的新技术238
第一节城市雨水径流模拟模型238
一、城市流域雨洪径流模拟模型的基本概念238
二、城市雨洪径流模型的基本知识244
三、国外城市雨水径流模拟模型245
四、国内城市雨水径流模拟模型247
第二节城市防洪决策支持系统249
一、防洪决策支持系统的基本概念249
二、数字化管理的“3S”技术250
三、数字流域的基本知识253
四、水务管理信息系统257
五、城市防洪决策支持系统实例259
第十章水库防洪措施与管理266
第一节水库及水库防洪基本知识266
一、水库的类型266
二、水库的特性267
三、水库的作用与影响269
四、水库防洪系统273
第二节水库防洪应急预案编制研究274
一、洪涝灾害预警概述274
二、洪涝灾害预警的要素274
三、水库防洪应急预案编制276
四、串联水库防洪应急关键技术研究278
五、水库群防洪联合调度研究283
第三节利用水库进行防洪调度288
一、水库防洪计算的目的289
二、防洪设计标准的确定289
三、水库泄洪方式与调洪作用289
四、水库调洪计算的任务和原理290
五、水库的调洪计算292
六、水库防洪调度方案的编制295
七、水库的调洪参数确定296
八、水库的调洪方式296
九、水库防洪调度方案实例297
第四节利用水库群进行防洪调度298
一、梯级水库的防洪标准298
二、梯级水库的设计洪水确定299
三、梯级水库防洪库容的分配299
四、梯级水库的防洪调度原则300
五、梯级水库的洪水调度方式300
第五节利用水文预报进行防洪调度301
一、根据水文预报进行防洪调度的方法302
二、根据不同时期气象预报进行洪水预报调度303
三、根据综合相关图进行洪水预报调度304
第十一章城市防汛抢险技术306
第一节防汛抢险的准备工作306
一、做好舆论宣传工作306
二、做好抢险组织准备306
三、做好抢险技术准备308
四、抢险料物准备与供应308
五、通信联络的准备308
六、实施交通管制309
第二节防汛中查险报险工作309
一、巡堤查险的主要任务309
二、巡堤查险的要求309
第三节江河堤防的渗水抢险311
一、渗水险情的原因311
二、渗水险情的判别311
三、堤身渗水的抢护原则312
四、渗水险情的抢护方法312
五、渗水险情抢护注意事项315
第四节江河堤防的管涌抢险316
一、管涌险情的判别316
二、管涌险情的抢护方法317
三、水下管涌险情的抢护320
四、管涌险情抢护注意事项320
第五节江河堤防的滑坡抢险320
一、堤防滑坡的判断321
二、临水面滑坡的抢护方法322
三、背水面滑坡的抢护方法322
四、滑坡的抢护注意事项324
第六节江河堤防的漫溢抢险325
一、漫溢险情的预测325
二、漫溢险情的抢护原则326
三、漫溢险情的抢护方法326
四、漫溢险情的注意事项328
第七节江河堤防的漏洞抢险329
一、漏洞产生的原因329
二、漏洞险情的判别329
三、漏洞险情的抢护原则330
四、漏洞险情的抢护方法330
五、漏洞抢护的注意事项332
第八节江河堤防的风浪抢险332
一、风浪险情的成因332
二、风浪险情的抢护方法333
参考文献337

序言
21世纪现代工业的兴起与城市的迅速发展,最大限度地满足了人类发展的需求,扩大了人类的生存空间,改善了人类的物质生活条件,同时,也大幅度地改变了地球上长期形成的自然生态系统的结构,改变了自然界固有的物质循环和能量转换的模式。这种急剧的改变,不仅使得人类面临着人口、资源、环境等一系列新问题,也使得自然灾害变得复杂而严峻起来。随着我国城市化进程的加快,防治城市水患必然成为21世纪我国防洪战略调整的重点。
城市防洪与排水问题是社会经济发展的产物。发达国家在各自经济的高速发展阶段都曾不同程度地遭遇过这一问题,并为之付出了沉重的代价和巨额的治理费用。我国在城市化进程中,由于城市人口密集,建筑物众多而集中,工商业和交通发达,所以城市面临的雨洪问题比较复杂,遭遇洪水后的损失更为严重。因此,城市防洪和排水是一个较为突出的问题。
2013年4月1日国务院办公厅发出通知,要求做好城市排水防涝设施建设工作。通知要求2013年汛期前,各地区要认真排查隐患点,采取临时应急措施,有效解决当前影响较大的严重积水内涝问题,避免因暴雨内涝造成人员伤亡和重大财产损失。2014年底前,要在摸清现状基础上,编制完成城市排水防涝设施建设规划,力争用5年时间完成排水管网的雨污分流改造,用10年左右的时间建成较为完善的城市排水防涝工程体系。由此可见,我国城市防洪与排水的任务非常繁重、十分紧迫。
根据现代化城市防洪与排水的要求,中华人民共和国住房和城乡建设部于2012年6月28日发布新的《城市防洪工程设计规范》(GB/T 50805—2012),并于2012年12月1日开始执行。因此,今后进行城市防洪与排水工程的设计,必须按照《城市防洪工程设计规范》(GB/T 50805—2012)进行。
为规范城市防洪与排水的设计,根据我国城市防洪的实际,按照现行《城市防洪工程设计规范》中的具体要求,结合国内外城市防洪与排水的经验,编著了《城市洪水防治与排水》。本书主要介绍了城市防洪与排水概述、城市防洪工程设计标准、城市暴雨与洪水、城市防洪工程的设计方法、城市防洪排涝工程体系的规划建设管理、城市防洪与排水组织与实施、城市治涝规划的制定、城市雨洪的科学利用、城市防洪的新技术等内容。
本书由刘经强、赵兴忠、王爱福编著,吕洪勇、李漪轩、李海燕参加了部分内容的编著。编著的具体分工:刘经强编著第二章、第九章;赵兴忠编著第四章;王爱福编著第五章、第八章;吕洪勇编著第三章、第七章;李漪轩编著第一章、第六章;李海燕编著第十章、第十一章。本书由山东农业大学李继业主审并统稿,对本书中的编著大纲和具体内容都提出许多改进建议,在此表示感谢。
在本书的编著过程中,我们参考了很多专家和学者的研讨成果,在此表示衷心的感谢。限于编著者水平和时间,不妥与疏漏之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
编著者2013年8月

文摘
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3.建立雨洪管理典型评估模型
尽管人们普遍接受了发达国家先进的BMP(最佳雨洪管理模式)和LID(低冲击开发模式)的概念和方法,但在实际雨洪管理中的应用推广却一直很缓慢,追究其原因,一是我国在雨洪利用和管理方面仍然存在一些问题,另一方面主要是由于缺乏行之有效的径流调节工程设计和评估工具,人们无法科学地设计调节工程中各种措施的实施范围,无法科学评估各种措施实施后的效果,以及对排水系统的影响。
经过多年的应用和发展,目前发达国家已经发展为第二代BMP(最佳雨洪管理模型),更强调与植物和水体等自然条件结合的生态设计和非工程性的管理办法,使最佳管理措施更加科学和完善。我国与发达国家在雨洪管理方面差距更大。
为快速、科学地利用和管理雨洪资源,我们必须对城市雨水径流控制和管理模式进行功能化的连接,利用典型的评估模型对雨洪的管理模式的位置、方法进行测算分析,对雨洪利用和管理的效果进行量化的计算,对成本效益进行综合分析,最后根据各个城市的不同特点,提出适合城市发展的雨洪利用管理模式。
4.加快水敏感城市设计的研究步伐
传统的给排水和雨水基础设施,都是为了解决公共卫生和满足防洪功能的需要而建设的。社会经济的快速发展给原有基础设施带来了很大的压力,由此人们开始探寻新的水资源利用模式。随着可持续发展理念的深入人心,人们意识到传统城市发展模式,已经给自然水文循环和生态过程带来了负面影响。在进行城市改造和建设时,必须要考虑城市水系统的环境价值,要重视城市水资源特别是雨水资源的循环利用。水敏感城市设计(WSUD)就是在这样的大背景下产生的。
水敏感城市设计强调通过城市规划和设计的整体分析方法来减少对自然水循环的负面影响和保护水生态系统的健康,它是“综合水管理”的重要组成部分。通过在城市到场地的不同空间尺度上将城市规划和设计与供水、污水、雨水等设施结合起来使城市规划和城市水循环管理有机结合并达到最优化。
水敏感城市设计旨在把城市发展对周边环境的水文影响减到最小的城市规划和设计的新哲学和新途径。澳大利亚国家水工程委员会提出:“WSUD是一种规划和设计的哲学,旨在克服传统发展中的一些不足。从城市战略规划到设计和建设的各个阶段,它将整体水文循环与城市发展和再开发相结合。WSUD结合了工程和非工程措施并且能够影响开发过程中居民的用水行为。”这是目前在城市雨洪开发利用和管理方面比较先进的新理论和新方法,有待于各国在实践中应用和进一步探索。

内容简介
本书根据我国最新规范、标准和方法,比较系统地介绍了城市防洪与排水概述、城市防洪工程设计标准、城市暴雨与洪水、城市防洪工程的设计方法、城市防洪排涝工程体系的规划建设管理、城市防洪与排水组织与实施、城市治涝规划的制定、城市雨洪的科学利用、城市防洪的新技术等有关内容。
本书具有突出的针对性、应用性和先进性,不仅可以供城市防洪与排水规划设计、施工和管理技术人员参考,也可作为城镇建设、水利工程等相关专业高校师生的辅助教材,还可供防汛、渡河工程及给排水等相关专业的工程技术人员参考。

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