极端天气频发背景下，现代城市防洪系统设计有哪些改进？-易鼎网

1. 理念转变：从灰色工程到绿色与灰色结合的系统韧性提升

韧性城市理念： 更强调城市系统在遭受洪水冲击后快速恢复、适应和转型的能力，而非单纯追求“绝对安全”。
基于自然的解决方案： 强调利用和恢复自然生态系统的防洪功能，作为传统工程措施的有效补充甚至替代。
源头控制与过程管理： 从单纯依赖末端排涝（如大排水管、泵站）转向源头削减径流、过程延缓径流峰值、末端安全消纳的全过程管理。

2. 工程措施改进：更智能、更生态、更适应

海绵城市建设：
- 大规模推广低影响开发技术： 透水铺装、绿色屋顶、雨水花园、植草沟、下凹式绿地等，在降雨源头滞留、渗透、净化雨水，减少地表径流。
- 加强雨水调蓄设施： 建设更多、分布更广的地面/地下调蓄池、调蓄公园、湿地等，在暴雨期间临时滞蓄雨水，错峰排放，减轻管网压力。
- 雨污分流与管网升级： 加速推进雨污分流改造，提高排水管网的设计标准和覆盖率，增强其应对超标准降雨的能力。
堤防与防洪墙的生态化与智能化：
- 生态堤岸： 采用自然材料（如石笼、植被）或半自然结构，兼顾防洪与生态修复功能。
- 可移动防洪设施： 在非汛期可收起，减少对城市景观和亲水性的影响；在预警时快速部署。
- 智能化监测： 在关键堤段、水闸安装传感器，实时监测水位、渗流、结构变形等，结合AI分析进行预警和风险研判。
水库与河道整治：
- 水库群联合优化调度： 利用大数据和模型预测，进行跨流域水库群的联合调度，更科学地拦洪、削峰、错峰。
- 河道拓宽与生态修复： 在保障行洪能力的前提下，进行生态化整治，恢复河道的自然蜿蜒和湿地，提高蓄滞洪能力。
地下空间的综合利用： 利用深层隧道（如深层调蓄隧道）在极端暴雨时快速转移和存储超量雨水，待雨后再处理或排放。

3. 非工程措施强化：风险管理与智慧决策

高精度洪水风险图与预警系统：
- 精细化建模： 利用高分辨率地形数据、实时气象雷达、物联网传感器，建立更精确的城市水文水动力模型，模拟不同降雨情景下的积水范围、深度和流速。
- 实时监测与预警： 广泛部署雨量计、水位计、摄像头、流量计等，结合气象预报，实现暴雨内涝的实时监测和短临预警。
- 预警信息精准推送： 利用手机APP、社交媒体、广播、电子显示屏等多渠道，将预警信息精准推送给受影响区域的居民和单位。
应急预案与响应机制优化：
- 情景化预案： 针对不同量级、不同类型的暴雨洪水，制定更详细、更具操作性的应急预案。
- 多部门协同联动： 建立高效的应急指挥平台，实现水务、气象、应急、交通、公安、医疗等多部门的实时信息共享和协同行动。
- 公众参与与自救互救： 加强防洪减灾知识宣传和应急演练，提高公众的风险意识和自救互救能力。
洪涝保险与风险管理：
- 发展巨灾保险： 利用市场化手段分散洪水风险，为灾后重建提供资金保障。
- 基于风险的土地利用规划： 在洪水风险高的区域严格控制开发建设，鼓励发展绿地、湿地等滞洪空间。

4. 智慧技术赋能：数据驱动、模型支撑、智能决策

物联网与传感器网络： 构建覆盖城市排水管网、河道、湖泊、低洼点等关键位置的感知网络，实时采集水位、流量、水质等数据。
大数据分析与人工智能：
- 降雨预报精度提升： AI用于改进短临降雨预报模型。
- 洪水模拟与预测： 利用机器学习、深度学习等技术，加速和优化洪水演进模型的运算，实现更快速的预测和情景模拟。
- 运行优化： AI辅助优化排水泵站、闸门、水库等的实时调度决策。
数字孪生城市： 构建城市物理世界在数字空间的映射，在虚拟环境中进行防洪系统的仿真、推演和优化，辅助规划设计、运行管理和应急决策。
智慧水务平台： 集成监测数据、模型分析、预警信息、调度指令等，提供一体化的防洪决策支持。

5. 城市规划与管理的协同

蓝绿空间网络： 在城市总体规划中，将水系、湿地、绿地、公园等作为重要的防洪基础设施和生态廊道进行系统规划和保护，构建连续的蓝绿空间网络。
竖向设计： 在新区开发或旧城改造中，通过合理的场地竖向设计，引导雨水流向安全的滞蓄空间。
基础设施韧性提升： 对重要的交通枢纽、能源设施、通信设施等进行防洪改造或抬高处理，保障城市生命线在洪水中的运行能力。
适应气候变化的弹性规划： 在规划设计中考虑未来气候变化情景下的极端降雨强度和频率，预留足够的安全冗余和调整空间。

总结

现代城市防洪系统的改进是一个系统工程，其核心在于系统性、韧性、适应性和智慧化。它不再局限于单一的工程设施，而是融合了绿色基础设施、智慧技术、精细化管理、风险防控和社会参与等多维度策略，旨在构建一个能够有效应对不确定性和极端事件、保障城市安全运行、促进可持续发展的韧性城市防洪体系。这需要规划、水务、建设、气象、应急等多个部门的紧密协作，以及公众的理解和支持。