城市防洪規(guī)劃工程設施

一般是在河流上游采取蓄水措施，如植樹種草、保持水土、修建水庫等；中游以排洪和阻水工程為主，如整治河道、修建堤坊（或防洪墻）、設置排洪泵站等；下游除泄洪和阻水工程外，還應考慮海潮防治工程，如修筑海堤、防潮閘等設施。必要時應考慮分洪、滯洪等非工程措施。受山洪威脅的城市，應根據(jù)山洪特點和地形條件設置截洪溝。

確定防洪標準是制訂城市防洪規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)。城市防洪標準應高于全流域防洪的一般標準；市區(qū)的防洪標準應高于郊區(qū)的標準。城市上游水庫失事，會給城市造成巨大災害。因此，對于可能給下游城鎮(zhèn)造成嚴重洪水災害的水庫，如采用土石壩，應以可能最大洪水作為保壩設計標準；如采用混凝土壩或漿砌石壩，可根據(jù)工程性質(zhì)、結構形式、地質(zhì)條件等，適當降低標準。

根據(jù)城市的社會、經(jīng)濟情況和自然條件，按照綜合利用水資源和保證城市安全的原則，從政治、社會、經(jīng)濟、技術等方面進行綜合研究，確定城市防洪標準，擬定工程措施，闡明工程效益，確定近期和遠期建設計劃。

自古以來，城市遭受洪水災害不可勝數(shù)。僅20世紀初葉以來,中國大城市市區(qū)曾被洪水全部淹沒的有:1915年的廣州,1931年的漢口，1932年的哈爾濱,1939年的天津。至于大城市局部被淹和中小城市全部被淹的事，就更多了。1931年長江洪水，使沿岸205個縣城被淹,死亡約14.5萬人，損失約值13.5億銀元。近幾十年各國沿海大城市由于地面沉降，河水位和潮水位相對升高而引起的災害也很嚴重。

中華人民共和國建立后，中國受洪水威脅的城市都制定了城市防洪規(guī)劃，按計劃修建了城市防洪工程和大量流域防洪工程，使城市防洪能力有所加強。

洪水大致可分為山洪(包括泥石流)、河洪、海潮（包括波浪）等，以及因江河洪水期水位升高、海潮水位升高、風壅水面等現(xiàn)象，使城市內(nèi)水無法及時排出而形成的內(nèi)澇。城市防洪工程一般由蓄水（包括水土保持）、泄水、擋水等工程設施組成。

城市防洪規(guī)劃應同水資源的綜合利用結合起來。例如整治河道，要考慮航運的要求；在規(guī)劃防洪堤時，應考慮河道岸線上水運碼頭、濱河道路、城市給水排水、沿岸綠化等方面的需要；修建水庫和治理湖泊，要考慮城市和農(nóng)業(yè)用水、水力發(fā)電、航運、水產(chǎn)養(yǎng)殖、綠化以及游覽等多方面的效益。城市排洪泵站可以作為地區(qū)性排澇工程的組成部分；分洪閘門和河道平時可用于農(nóng)田排水；海堤工程則往往同圍海造地結合起來。

這是近20年出現(xiàn)的一種防洪觀點。其產(chǎn)生的背景是：防洪工程措施防御洪水的能力有一定限度,防洪工程投資日益增大，工程措施的利用率不高,投資與效益不相適應等。美國從1958年開始接受這一概念，采取非工程性措施來預防或減輕洪災損失。例如，對洪泛區(qū)進行規(guī)劃和管理,充分發(fā)揮其分洪、蓄洪的作用;發(fā)展洪災保險和救濟事業(yè)；建立先進的洪水預報和警報系統(tǒng)等。非工程防洪雖未形成完整的理論，但已成為目前世界防洪工作上的一個新概念，對于結合城市所在地區(qū)的河流流域規(guī)劃，統(tǒng)籌擬定城市防洪措施，有一定價值。

第1章城市洪水與規(guī)劃基礎1

1.1城市洪水1

1.2城市河道2

1.3城市內(nèi)澇3

1.4城市防洪規(guī)劃基礎5

1.5防洪設計標準7

1.6城市防洪與總體規(guī)劃11

第2章設計洪水14

2.1降水14

2.2設計降雨18

2.3土壤滲流19

2.4匯水面積徑流過程21

2.5小流域設計暴雨27

第3章雨洪水徑流與模擬33

3.1概述33

3.2徑流理論36

3.3模型38

第4章排澇工程57

4.1暴雨強度公式57

4.2徑流計算與設計流量59

4.3排澇系統(tǒng)規(guī)劃61

4.4雨水排澇管渠設計63

4.5排澇泵站設計66

第5章水庫工程77

5.1水庫特性77

5.2水庫選址與防洪標準81

5.3水庫調(diào)洪83

5.4水庫防洪調(diào)度94

5.5水庫與河道101

5.6水庫與生態(tài)105

第6章防洪河道規(guī)劃工程109

6.1河道整治與規(guī)劃109

6.2排洪渠規(guī)劃與設計110

6.3河道工程設計113

6.4河道護坡116

6.5河道消能設計118

6.6河道與生態(tài)設計120

第7章交叉構筑物與防洪閘124

7.1概述124

7.2防洪閘布置125

7.3防洪閘水力計算與設計127

7.4涵洞水力計算與設計134

7.5小橋水力計算與設計140

第8章防洪組織與應急措施145

8.1防洪組織構成145

8.2防洪技術組織146

8.3重點防御對象147

8.4超標洪水的防治措施148

8.5應急方案設計149

第9章防洪技術與措施152

9.1防洪措施與發(fā)展152

9.2防洪工程措施153

9.3防洪非工程措施156

9.4分洪工程158

9.5分洪工程設計160

9.6滯洪工程163

9.7分滯洪構筑物168

9.8防洪工程管理170

9.9防洪與生態(tài)171

第10章雨洪水利用175

10.1屋面雨水的收集和利用175

10.2水庫調(diào)度178

10.3河道蓄水與景觀179

10.4滯洪區(qū)雨水利用179

10.5生態(tài)蓄水與景觀180

10.6水土保持與措施182

第11章防洪工程投資估算184

11.1工程分類和工程概算組成184

11.2工程概算文件編制依據(jù)184

11.3工程投資構成185

11.4工程部分項目組成190

第12章防洪工程評價與風險評估193

12.1評價方法與步驟193

12.2經(jīng)濟效益評價195

12.3評價指標與準則196

12.4評估方法197

12.5GIS評估技術199

12.6內(nèi)澇風險評估201

12.7水庫洪澇風險評估202

12.8調(diào)度風險205

12.9洪災風險管理207

第13章防洪設施現(xiàn)代化管理209

13.1概述209

13.2水庫設施管理210

13.3河道設施現(xiàn)代化管理213

13.4城市防洪指揮決策系統(tǒng)216

第14章防洪工程規(guī)劃與管理實例219

14.1 城市排澇工程規(guī)劃與設計219

14.2河道工程規(guī)劃與設計223

14.3防洪堤規(guī)劃與設計230

14.4交叉構筑物規(guī)劃與設計231

14.5山洪防治工程規(guī)劃與設計234

14.6防洪與生態(tài)系統(tǒng)237

14.7 區(qū)域防洪規(guī)劃與泵站設計238

14.8生態(tài)園區(qū)雨水利用與管理240

14.9生態(tài)園防洪規(guī)劃與設計244

參考文獻247

近年來，當城市遭受一次次暴雨來襲時，給我們的生活和生產(chǎn)造成了損失和不便，也使城市屢屢出現(xiàn)汽車“潛水”、市民“看海”的奇景；且每逢暴雨必有重要城市內(nèi)澇發(fā)生，致使我們的家園出現(xiàn)財產(chǎn)損失甚至人員傷亡的悲劇。這給我們敲響了統(tǒng)一思想、高度重視、加強城市防洪與內(nèi)澇治理的警鐘。

隨著城市的發(fā)展和范圍擴大，內(nèi)澇和洪澇災害更加強烈和嚴重，北京、上海、廣州、武漢、南京、重慶等大城市分別出現(xiàn)了不同程度的內(nèi)澇災害，給國家和人民造成了嚴重的財產(chǎn)損失，因此各級政府均出臺了政策和措施，國家下發(fā)《國務院關于加強城市基礎設施建設的意見》，要求到2015年，重要防洪城市達到國家規(guī)定的防洪標準；加強城市河湖水系保護和管理，強化城市藍線保護，堅決制止因城市建設非法侵占河湖水系的行為，維護其生態(tài)、排水防澇和防洪功能；完善城市防洪設施，健全預報預警、指揮調(diào)度、應急搶險等措施，到2015年，重要防洪城市達到國家規(guī)定的防洪標準；全面提高城市排水防澇、防洪減災能力，用10年左右時間建成較完善的城市排水防澇、防洪工程體系。

城市防洪工程是一個系統(tǒng)工程，涉及面廣，范圍大。可以說包括了從天上降雨，到地下排水的整個過程。在城市外部要考慮上游來水的防御和下泄，在城市內(nèi)部要考慮城市內(nèi)的基礎設施建設與內(nèi)澇防治。城市防洪系統(tǒng)工程涉及城市總體規(guī)劃、城市排水工程、城市雨水綜合利用、城市排水系統(tǒng)的管理和監(jiān)督、城市內(nèi)澇防治與居民防澇能力建設、城市防洪與內(nèi)澇應急方案與措施、暴雨預警與洪水預警預報等。

為了系統(tǒng)地了解城市防洪和內(nèi)澇防治理論和工程設計，本書從城市降雨規(guī)律和雨洪水徑流的理論出發(fā)，以國家規(guī)范為準則，闡述城市防洪系統(tǒng)的規(guī)劃設計和管理。內(nèi)容主要包括設計洪水、城市內(nèi)澇、山洪和客水洪澇規(guī)劃設計、水庫綜合管理與調(diào)蓄利用、河道規(guī)劃管理、流域洪水的宏觀調(diào)度和優(yōu)化管理等系統(tǒng)理論與計算，優(yōu)化管理措施等，尤其增加了現(xiàn)代化的優(yōu)化軟件的管理機制，使城市防洪工程更加系統(tǒng)化，增加可靠性和穩(wěn)定性，并進行投資與分析，施工與驗收等內(nèi)容。

本書是一本集理論基礎、設計、施工與管理于一體的綜合城市防洪設計與管理的書籍；注重專業(yè)性、實用性、可操作性，可幫助讀者直觀、系統(tǒng)地了解雨洪水形成機理、地面徑流和防洪治理工程與措施等的理論與技術方法，并結合編者多年的研究與工程實踐，給出了具有參考性的工程實例。本書可作為市政工程專業(yè)本科生、研究生,市政設計院設計人員、防洪工程的管理者和政府部門的決策者的參考書和學習用書。

本書由伊學農(nóng)主編并統(tǒng)稿，第1章由周偉博、劉建勝編寫，第2章、第6章由艾典勝、張艷森編寫；第3章、第4章由王峰、伊學農(nóng)編寫；第5章由王玉琳、伊學農(nóng)編寫；第7章、第13章由金鑫、王衛(wèi)東編寫；第8章由段小龍、劉建勝、王俊超編寫；第9章由宋桃莉編寫；第10章由王衛(wèi)東、周偉博編寫；第11章由鞠秀娟、宋桃莉、伊學農(nóng)編寫；第12章由周偉博、伊學農(nóng)編寫；第14章由劉彬、宋桃莉編寫。在此，一并感謝為本書提供資料的單位和個人。

防洪系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，涉及面廣，內(nèi)容多，由于編者水平所限，書中難免存在不當之處，敬請廣大讀者指正。

編者

2014年1月2100433B

本書從城市降雨規(guī)律和雨洪徑流的理論出發(fā)，以國家規(guī)范為準則闡述城市防洪系統(tǒng)的規(guī)劃設計和管理。內(nèi)容主要包括設計洪水、城市內(nèi)澇、山洪和客水洪澇規(guī)劃設計、水庫綜合管理與調(diào)蓄利用、流域洪水的宏觀調(diào)度和優(yōu)化管理等系統(tǒng)理論與計算，優(yōu)化管理措施等，尤其增加了現(xiàn)代化的優(yōu)化軟件的管理機制，使城市防洪工程更加系統(tǒng)化，增加可靠性和穩(wěn)定性，并進行投資與分析，施工與驗收等。 本書是一本集理論基礎、設計、施工與管理于一體的綜合城市防洪設計與管理的書籍。城市規(guī)劃、城市管理行業(yè)專業(yè)人員，環(huán)境工程、水利工程設計、管理、施工等領域的技術人員和科研人員， 高等學校環(huán)境工程、水利工程等專業(yè)教師和學生 。

城市防洪是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程，它與城市所在江河流域規(guī)劃、城市總體發(fā)展規(guī)劃、江河航運以及城市給水排水、城市道路橋梁等，都有著十分密切的聯(lián)系。本書基于降雨理論和徑流理論，從城市防洪規(guī)劃與管理的角度出發(fā)，充分論述了城市防洪系統(tǒng)的理論、總體設計指導思想、設計理念和設計方法、防洪的系統(tǒng)管理等方面的知識。