摘要：黄河防洪,难在沙多。未来黄河的来沙情势事关治黄方略确定、流域水沙资源配置、重大水利工程布局与运用,是近年治黄的热点问题。2000年以来,黄土高原生态环境大幅改善,黄河来沙锐减,在此背景下,需要客观认识极端暴雨情景下的黄河最大可能来沙量,为黄河防洪减淤提供决策依据。该文以沙量贡献率约91%的黄河中游河口镇至潼关区间为研究对象,以下垫面产输沙环境大体稳定、且暴雨偏多的2010-2018年作为现状下垫面,设计了"假定1933年暴雨重现"和"假定2010-2018年各支流的最大暴雨年在同一年发生"等两种极端暴雨情景,分别采用各支流最大暴雨年实测沙量相加和基于现状年各支流降雨-产沙关系的水文学方法,分析了研究区现状下垫面在极端暴雨情景下的可能来沙量。1933年是黄土高原近百年实际发生过的最大暴雨年;通过暴雨移植而成的"合成年"暴雨量级仅次于1933年,但输沙量和产沙量相当于实测值;两个暴雨情景的大暴雨落区不同。研究结果表明:在现状下垫面背景下,如果2010-2018年各支流的最大暴雨年出现在同一年,研究区的年输沙量将达6.2亿t,相应的区域产沙量为9.9亿t;基于现状下垫面的降雨-产沙关系,如果1933年大暴雨在研究区重现,研究区的年输沙量将达9.4亿t,相应的区域产沙量为12.4亿t。该文采用的两种极端暴雨情景,只能算得上是近一百年内的最大降雨,且未考虑坝库水毁排沙和极端暴雨出现在连续干旱年之后等不利情况,否则来沙量将更大。由此可见,即便是黄土高原林草植被已经大幅改善,且大量梯田和淤地坝建成投运,黄河防洪和骨干工程调度运用仍要做好应对大沙的准备。

摘要：为探究极端暴雨下城市基础设施洪涝致灾规律,以西安某新建330 kV变电站为例,构建基于GPU加速技术的二维地表水动力城市雨洪过程模型,对不同降雨条件下变电站站区积涝过程进行模拟,对比分析不同降雨与站区水位的响应关系。结果表明:(1)站区水位随降雨持续先增加,后逐渐缓慢降低;(2)随着设计暴雨重现期增加,站区内的最高水位不断增高,在300 a一遇降雨重现期下趋于稳定,P≤300时水位增加量占整体的74.31%;(3)重现期300 a一遇为水位增长量拐点,建议根据行业特色、经济性、所在汇水区的产汇流状况和洪涝致灾风险等因素综合考虑设防水平。研究揭示了极端降雨对变电站设计标高的量化规律,为极端暴雨下变电站及城市其他新建基础设施的防洪建设提供重要参考。

摘要：从极端暴雨形成机制、城市洪涝致灾机理及风险评估、防灾减灾措施和应对极端暴雨的城市韧性4个方面对城市暴雨洪涝问题国内外研究进展进行了综述,指出研究中下垫面对强降水和产汇流过程的影响机制认识不清,以单灾种为研究对象的风险评估缺乏对各类灾害关系的厘定,应对极端暴雨的城市韧性研究多停留在理论探讨层面等问题,未来应重点研究城市极端暴雨预报预警能力提升技术、洪涝灾害形成及灾害链传导机制、洪涝灾害治理措施、可实施层面的城市韧性提升方法等。

摘要：为探究极端暴雨对城市内涝积水特征和应急响应能力的影响,基于InfoWorks ICM模型构建郑州市金水区的某片区内涝模型,分析极端暴雨情景下的城市管网排水能力和内涝积水特征,基于ArcGIS网络分析模块评估公安、医疗和消防3类应急服务部门在单一和组合情景下的可达范围和响应时间,以此确定城市应急响应能力。结果表明:研究区管网排水能力整体较低,排水能力<3 a一遇的设计暴雨(3 a一遇,下同)的管道占比为50.15%,此类管道多分布于中部和南部,不能满足城市重要地区3~5 a的排水标准;淹没范围与管网排水能力和地表类型有着密切的联系,在较大除涝标准下,如20 a一遇和100 a一遇情景下积水呈现出南多北少的分布特征,而郑州2021年“7·20”特大暴雨情景下,北部和河流附近地区的积水面积较大;应急车辆涉水能力较高的服务部门在极端暴雨下的应急响应能力更高,100 a一遇和“7·20”情景下消防部门的响应能力最高,10 min内可达范围占比分别为78%和36%;多部门联合调度可有效提升应急响应能力,如100 a一遇情景下,5、10、15 min内联合调度的应急响应可达范围比最优部门(同一时间阈值下可达范围占比最大的部门)分别增加了16%、7%、4%。

摘要：近年来,极端天气造成的内涝灾害日渐成为社会关注的热点,相应各地的排水系统提标建设不断提速。然而针对超标降雨,一方面无法超标提标,另一方面,超标降雨事件发生概率低与设施平日效益难以发挥的矛盾也难以解决,因此平急两用成为一种较为合理的技术手段。然而,针对平急两用设施建设的工程标准,发挥效益的针对对象,启用恢复的方式等相关研究较少,影响了平急两用设施的规划与建设。选取上海中心城区Z排水系统,探索采用“六步法”解决极端暴雨下平急设施的规划问题,通过积水风险叠加重点对象,按照高风险对象200m范围规划平急两用设施,可降低重点对象在极端事件的内涝风险,研究可为平急两用设施规划的编制提供一定参考。

摘要：极端暴雨具有历时短、雨强大、破坏性强等特点,是引发城市内涝的主要原因之一,探究其时空动态分布规律,有助于提高城市内涝风险精细化管理水平.本文以北京市2004−2016年308个气象站点的降雨资料为研究样本,利用UMAP降维算法和HDBSCAN聚类算法,构建了各类极端暴雨事件的时空动态分布模型.首次提取了北京市全域4类极端暴雨模式:模式1,暴雨集中在主城区,并围绕主城区缓慢移动;模式2,暴雨从西南山区途经主城区,向东北方向移动;模式3,暴雨自西部山区向主城区西北部扩散,最后向主城区北部方向移动;模式4,暴雨从西部山区途经主城区向东移动.研究结果表明,北京市极端暴雨的主要类型为短历时降雨过程,暴雨中心在空间上均存在从西向东移动的趋势.其中,主城区、东南山区以及南部平原地区面临相对更高的极端暴雨风险.各类极端暴雨的模式特征物理机制明确,其重构特征可以充分表征实际暴雨事件特性.研究成果可为北京市降雨设计、城市内涝风险管理等工作提供一定的参考.

摘要：暴雨往往引发超标准洪水,使坝体承受较大的不利外荷载,影响工程安全运行。对于胶凝砂砾石坝,水位暴涨对坝体应力影响极大,为了研究水位变化引起的坝体响应,采用Fluent软件对暴雨洪水入库过程进行模拟,获取水库水位上升直至漫顶溢流时的水位历时变化过程,基于胶凝砂砾石材料特性建立其损伤本构模型,进行不同水位历时变化下的坝体受力损伤特征分析,结果表明:①在设计工况下,胶凝砂砾石坝在上游坝踵处承受拉应力最大,在下游坝趾处承受压应力最大,坝体中部位移量最大,且在坝体与坝基接触面处承受较大的不利应力,坝体无损伤特征;②暴雨历时过程中,水位增大,坝体超载,坝体位移量和坝趾处压应力逐渐增大,而坝踵处拉应力过大导致材料性能劣化而损伤;③暴雨过后,胶凝砂砾石坝的主要破坏方式为拉裂破坏,破坏区域主要集中在坝踵处。

摘要：为探究极端暴雨条件下城市涝情的变化特征,应用二维水动力模型(GAST模型),对宁夏固原市主城区开展多暴雨工况下的积水模拟分析。采用2017年7月27日实测降雨数据对模型进行验证,经验证模型精度满足要求。基于研究区高精度地形数据、土地利用数据和实测数据,对12种短历时设计暴雨条件下的城市内涝时空变化过程进行模拟。模拟结果表明:随着降雨量的增加,道路积水面积及积水总量峰值均随之增大,但积水面积峰值增加趋势逐渐趋于平缓,积水总量峰值与之相反,增加趋势逐渐增大;降雨量越大,风险最大的Ⅳ级内涝积水面积及积水总量峰值增加趋势越明显,尤其在降雨量大于100 mm后,其增加趋势更加显著。研究成果揭示了固原城市极端暴雨下的内涝积水变化过程,对合理应对城市防洪排涝等方面具有借鉴意义。

摘要：广东省粤西地区及雷州半岛常受到台风影响,是暴雨多发地区,推求PMP时一般直接选取高效典型暴雨对水汽及效率等因子进行放大,但2007年8月该地区发生极端暴雨事件,幸福农场站测得最大24h降雨量达1188.2mm,为中国大陆实测24h降雨量记录最大值,明显高于该地区多年平均最大降雨量统计值,为分析“07·8”暴雨对雷州半岛及粤西地区可能最大暴雨的影响程度,本文通过对比“07·8”幸福农场暴雨前后,采用不同暴雨放大方法推求PMP成果,发现采用“07·8”幸福农场暴雨的水汽效率放大方法计算PMP,使得该区域可能最大24h暴雨量增加146.7 mm,增幅达11.4%。由此可见,区域极端暴雨事件将对本地区及气象一致区可能最大暴雨推求计算产生明显影响,在地区防汛工作及重要工程防洪排涝设计时需结合更新暴雨资料,尤其注重极端天气事件影响,加强暴雨成因分析,确保地区防汛及工程安全。

摘要：近年来,我国极端暴雨事件频发,造成城市洪水和内涝的同时,也给应急处置、抢险救灾带来极大的挑战,社会经济和人民财产安全都受到了严重损失。从全球气候变暖、城市化等方面分析极端暴雨产生的原因,同时阐述了目前城市防洪排涝系统建设落后、洪涝治理矛盾日益加剧、防洪排涝设施标准不足、防洪排涝设施重建轻管等问题,并提出了要应对极端暴雨事件,城市防洪排涝系统建设必须做好培育城市防洪排涝系统韧性、做好防洪与排涝的标准衔接、补齐城市洪涝防治工程短板、提升城市排水设施运维水平等4个方面的工作,可以为极端暴雨事件下的城市防洪排涝系统建设提供参考。