上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)城市暴雨積水風險深度剖析與應對策略一、引言1.1研究背景與意義隨著全球氣候變化和城市化進程的加速，城市暴雨積水問題日益嚴峻，給城市的正常運轉和居民的生活帶來了巨大威脅。城市暴雨積水不僅會導致交通癱瘓，使得道路被淹沒，車輛無法通行，公共交通被迫中斷，嚴重影響居民的出行效率和生活秩序；還會損壞城市基礎設施，如電力、通信、排水等系統(tǒng)，導致城市功能的部分或全部喪失，給城市的經(jīng)濟發(fā)展帶來嚴重損失；甚至會威脅居民的生命財產(chǎn)安全，引發(fā)人員傷亡和財產(chǎn)損失，對社會穩(wěn)定造成不良影響。例如，2012年7月21日，北京遭遇特大暴雨，全市平均降雨量170毫米，城區(qū)平均降雨量215毫米，此次暴雨導致城市內(nèi)澇嚴重，造成79人死亡，經(jīng)濟損失高達116.4億元。再如，2021年7月17-23日，河南省遭遇極端強降雨，鄭州等城市出現(xiàn)嚴重內(nèi)澇，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，直接經(jīng)濟損失達1200.6億元。這些慘痛的教訓表明，城市暴雨積水問題已成為城市可持續(xù)發(fā)展面臨的重要挑戰(zhàn)之一。上海作為中國的經(jīng)濟中心和國際化大都市，地處長江入?？?，屬亞熱帶季風氣候，夏季降水集中，且多暴雨天氣。同時，上海城市規(guī)模龐大，人口密集，下墊面硬化程度高，排水系統(tǒng)面臨著巨大的壓力。近年來，上海多次遭受暴雨襲擊，城市內(nèi)澇現(xiàn)象時有發(fā)生，給城市的正常運行和居民的生活帶來了諸多不便。普陀區(qū)金沙居委地區(qū)位于上海市區(qū)，是一個典型的城市社區(qū)。該地區(qū)地勢相對低洼，排水管網(wǎng)老化，在暴雨天氣下極易出現(xiàn)積水問題。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在過去的五年里，金沙居委地區(qū)因暴雨積水導致的居民房屋進水、道路積水深度超過30厘米的情況每年平均發(fā)生3-4次，給居民的生活造成了極大的困擾。因此，以上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)為研究對象，深入開展城市暴雨積水風險分析具有重要的現(xiàn)實意義。通過對該地區(qū)城市暴雨積水風險的分析，可以全面了解該地區(qū)暴雨積水的形成機制、影響因素和分布規(guī)律，從而為城市規(guī)劃和排水系統(tǒng)的優(yōu)化提供科學依據(jù)。在城市規(guī)劃方面，可以根據(jù)風險分析結果，合理調(diào)整土地利用布局，避免在高風險區(qū)域進行大規(guī)模的開發(fā)建設，減少暴雨積水對城市的影響。在排水系統(tǒng)優(yōu)化方面，可以針對該地區(qū)排水管網(wǎng)老化、排水能力不足等問題，制定針對性的改造方案，提高排水系統(tǒng)的排水能力，降低暴雨積水的風險。此外，本研究還可以為居民提供有效的防災減災建議，增強居民的防災減災意識和能力，保障居民的生命財產(chǎn)安全。例如，通過宣傳和教育，讓居民了解暴雨積水的危害和應對方法，在暴雨來臨前做好防范措施，如儲備必要的生活物資、轉移貴重物品等，在暴雨發(fā)生時能夠及時采取自救措施，避免人員傷亡和財產(chǎn)損失。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在城市暴雨積水風險分析領域，國外的研究起步相對較早，發(fā)展較為成熟。早期，國外學者主要側重于對城市暴雨積水的形成機制進行研究。例如，在20世紀60年代，Horton就對地表徑流的形成過程進行了深入探討，提出了著名的霍頓下滲公式，為后續(xù)的產(chǎn)流計算奠定了理論基礎。隨著計算機技術和地理信息技術的發(fā)展，數(shù)值模擬方法逐漸成為研究城市暴雨積水的重要手段。例如，英國學者開發(fā)的SWMM（StormWaterManagementModel）模型，能夠對城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)進行模擬分析，預測不同降雨條件下的管網(wǎng)水流狀態(tài)和積水情況，被廣泛應用于城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設計。近年來，國外在城市暴雨積水風險評估方面取得了眾多成果。在風險評估模型的構建上，融合多學科知識，綜合考慮多種因素。如美國地質調(diào)查局（USGS）開發(fā)的FloodInundationMappingProgram，該項目利用水文模型和地理信息系統(tǒng)，結合地形、土地利用、排水系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，對洪水淹沒范圍和深度進行模擬預測，進而評估暴雨積水風險。在風險評估指標體系的建立方面，注重從多個維度進行考量。例如，歐盟的“洪水風險評估與管理”項目，從洪水發(fā)生的可能性、洪水的影響程度以及社會經(jīng)濟的脆弱性等方面構建指標體系，對城市洪水風險進行全面評估。國內(nèi)對城市暴雨積水風險分析的研究雖然起步較晚，但發(fā)展迅速。早期研究主要集中在對城市暴雨積水的現(xiàn)象描述和原因分析上。隨著城市化進程的加速和城市內(nèi)澇問題的日益突出，國內(nèi)學者開始借鑒國外先進的研究方法和技術，開展城市暴雨積水風險分析的研究。在數(shù)值模擬方面，眾多學者對國外的模型進行了本土化改進和應用。例如，有學者結合我國城市的實際情況，對SWMM模型進行參數(shù)率定和驗證，使其能夠更準確地模擬我國城市的暴雨積水過程。在風險評估方面，國內(nèi)學者在構建適合我國國情的風險評估指標體系和模型方面做了大量工作。有學者從致災因子、承災體和孕災環(huán)境三個方面構建城市暴雨內(nèi)澇風險評估指標體系，并利用層次分析法和模糊綜合評價法對城市內(nèi)澇風險進行評估。還有學者基于情景模擬，考慮不同重現(xiàn)期和降雨歷時的降雨情景，結合產(chǎn)流模型、數(shù)字高程模型和管網(wǎng)排澇等因素，對城市暴雨積澇風險進行評估。盡管國內(nèi)外在城市暴雨積水風險分析方面取得了豐碩的研究成果，但仍存在一些不足之處。在風險評估指標體系方面，雖然目前已經(jīng)建立了多種指標體系，但不同指標體系之間的通用性和可比性較差，缺乏統(tǒng)一的標準。而且，部分指標體系對社會經(jīng)濟因素和居民的脆弱性考慮不夠全面，難以準確反映城市暴雨積水風險的實際情況。在模型模擬方面，現(xiàn)有的模型雖然能夠對暴雨積水過程進行一定程度的模擬，但在模擬的精度和可靠性方面還有待提高。例如，一些模型對復雜地形和下墊面條件的處理能力有限，導致模擬結果與實際情況存在偏差。此外，在城市暴雨積水風險的動態(tài)評估和實時預警方面，目前的研究還相對薄弱，難以滿足城市防災減災的實際需求。針對現(xiàn)有研究的不足，本文以上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)為研究對象，在充分考慮該地區(qū)地形、下墊面、排水系統(tǒng)等實際情況的基礎上，綜合運用多學科知識和技術方法，構建更加科學合理的城市暴雨積水風險評估指標體系和模型，深入分析該地區(qū)的暴雨積水風險，以期為該地區(qū)的城市規(guī)劃、排水系統(tǒng)優(yōu)化和防災減災提供更加準確、可靠的科學依據(jù)。1.3研究目標與內(nèi)容本研究旨在以上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)為研究對象，運用科學的方法和技術手段，深入分析該地區(qū)城市暴雨積水的風險狀況，為城市規(guī)劃、排水系統(tǒng)優(yōu)化以及防災減災提供具有針對性和可操作性的建議。具體研究目標如下：明確風險因素：系統(tǒng)分析影響上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)暴雨積水的自然因素和人為因素，包括地形地貌、氣象條件、土地利用類型、排水系統(tǒng)狀況等，厘清各因素對暴雨積水風險的作用機制和影響程度。構建評估模型：綜合考慮該地區(qū)的實際情況，選取合適的評估指標，運用層次分析法、模糊綜合評價法等方法，構建科學合理的城市暴雨積水風險評估模型，對該地區(qū)不同區(qū)域的暴雨積水風險進行量化評估。評估風險程度：利用構建的風險評估模型，結合該地區(qū)的歷史降雨數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)等，對不同重現(xiàn)期暴雨條件下金沙居委地區(qū)的積水風險程度進行評估，確定高風險區(qū)域和低風險區(qū)域的分布范圍。提出應對策略：根據(jù)風險評估結果，從城市規(guī)劃、排水系統(tǒng)改造、應急管理等方面提出針對性的暴雨積水風險應對策略，為降低該地區(qū)暴雨積水風險、保障居民生命財產(chǎn)安全提供科學依據(jù)和決策支持?；谝陨涎芯磕繕耍狙芯康闹饕獌?nèi)容包括：研究區(qū)概況：詳細介紹上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)的地理位置、地形地貌、氣象條件、土地利用現(xiàn)狀以及排水系統(tǒng)等基本情況，為后續(xù)的風險分析提供基礎資料。風險因素分析：從致災因子、孕災環(huán)境和承災體三個方面，深入分析影響該地區(qū)暴雨積水的風險因素。致災因子方面，重點分析暴雨的強度、頻率、歷時等特征；孕災環(huán)境方面，研究地形、下墊面、河網(wǎng)水系等對積水形成和演進的影響；承災體方面，考慮人口分布、建筑類型、經(jīng)濟活動等因素對暴雨積水災害的暴露程度和脆弱性。風險評估指標體系構建：根據(jù)風險因素分析結果，遵循科學性、系統(tǒng)性、可操作性等原則，選取合適的評估指標，構建城市暴雨積水風險評估指標體系。指標體系涵蓋自然地理、社會經(jīng)濟、排水系統(tǒng)等多個方面，力求全面、準確地反映該地區(qū)的暴雨積水風險狀況。風險評估模型建立與應用：運用層次分析法確定各評估指標的權重，采用模糊綜合評價法對該地區(qū)的暴雨積水風險進行綜合評估，建立風險評估模型。并利用該模型對不同重現(xiàn)期暴雨條件下金沙居委地區(qū)的積水風險進行評估，繪制風險分布圖，直觀展示風險的空間分布特征。風險應對策略：根據(jù)風險評估結果，結合該地區(qū)的實際情況，從城市規(guī)劃、排水系統(tǒng)改造、應急管理等方面提出針對性的風險應對策略。在城市規(guī)劃方面，優(yōu)化土地利用布局，增加綠地和水域面積，提高城市的調(diào)蓄能力；在排水系統(tǒng)改造方面，加大對排水管網(wǎng)的更新和維護力度，提高排水能力；在應急管理方面，建立健全預警機制，加強應急物資儲備和應急隊伍建設，提高應對暴雨積水災害的能力。1.4研究方法與技術路線為全面、深入地開展上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)城市暴雨積水風險分析，本研究將綜合運用多種研究方法，以確保研究結果的科學性、準確性和可靠性。具體研究方法如下：文獻研究法：廣泛查閱國內(nèi)外關于城市暴雨積水風險分析的相關文獻資料，包括學術論文、研究報告、政策文件等，了解該領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及已有的研究成果和方法，為本文的研究提供理論基礎和參考依據(jù)。通過對文獻的梳理和分析，總結前人在城市暴雨積水風險評估指標體系構建、模型建立以及應對策略等方面的經(jīng)驗和不足，從而明確本文的研究方向和重點。實地調(diào)研法：對上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)進行實地調(diào)研，收集研究區(qū)的地形地貌、土地利用、排水系統(tǒng)、氣象條件等基礎數(shù)據(jù)。實地考察該地區(qū)的排水管網(wǎng)布局、管徑大小、排水泵站位置及運行情況，了解排水系統(tǒng)存在的問題和不足。與當?shù)鼐用襁M行訪談，獲取該地區(qū)歷史暴雨積水的發(fā)生情況、積水深度、影響范圍以及居民的受災感受和應對措施等信息，為風險因素分析和風險評估提供第一手資料。數(shù)據(jù)分析法：收集研究區(qū)的歷史降雨數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)等，運用統(tǒng)計學方法對數(shù)據(jù)進行整理和分析，揭示數(shù)據(jù)的分布特征和變化規(guī)律。例如，通過對歷史降雨數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，確定暴雨的強度、頻率、歷時等特征；利用地形數(shù)據(jù)和排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)，分析地形起伏對積水形成和排水的影響，以及排水管網(wǎng)的排水能力是否滿足需求。模型分析法：選用合適的水文模型和風險評估模型，對研究區(qū)的暴雨積水過程進行模擬和風險評估。在水文模型方面，采用SWMM（StormWaterManagementModel）模型，該模型能夠模擬城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的水流運動，預測不同降雨條件下的管網(wǎng)水流狀態(tài)和積水情況。通過對模型參數(shù)的率定和驗證，使其能夠準確地反映研究區(qū)的實際情況。在風險評估模型方面，運用層次分析法（AHP）和模糊綜合評價法，構建城市暴雨積水風險評估模型。層次分析法用于確定各評估指標的權重，反映各指標對暴雨積水風險的影響程度；模糊綜合評價法用于對研究區(qū)的暴雨積水風險進行綜合評估，將風險程度劃分為不同等級。GIS技術：借助地理信息系統(tǒng)（GIS）技術強大的空間分析和數(shù)據(jù)處理能力，對研究區(qū)的各類數(shù)據(jù)進行整合和分析。利用GIS的空間插值功能，將離散的雨量站數(shù)據(jù)插值為面狀的降雨分布數(shù)據(jù)，以便更準確地反映研究區(qū)的降雨情況。通過地形分析功能，提取研究區(qū)的地形起伏信息，分析地形對積水形成和演進的影響。運用網(wǎng)絡分析功能，對排水管網(wǎng)進行分析，評估排水管網(wǎng)的連通性和排水能力。此外，還可以利用GIS繪制風險分布圖，直觀展示研究區(qū)暴雨積水風險的空間分布特征?；谝陨涎芯糠椒ǎ狙芯康募夹g路線如圖1-1所示：資料收集與整理：通過文獻研究、實地調(diào)研等方式，收集研究區(qū)的地形地貌、氣象條件、土地利用、排水系統(tǒng)等相關資料，并對收集到的資料進行整理和分析，為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支持。風險因素分析：從致災因子、孕災環(huán)境和承災體三個方面，對影響研究區(qū)暴雨積水的風險因素進行深入分析，明確各因素對暴雨積水風險的作用機制和影響程度。指標體系構建：根據(jù)風險因素分析結果，遵循科學性、系統(tǒng)性、可操作性等原則，選取合適的評估指標，構建城市暴雨積水風險評估指標體系。模型建立與參數(shù)率定：運用層次分析法確定各評估指標的權重，采用模糊綜合評價法構建城市暴雨積水風險評估模型。同時，利用收集到的數(shù)據(jù)對水文模型（如SWMM模型）進行參數(shù)率定和驗證，確保模型能夠準確模擬研究區(qū)的暴雨積水過程。風險評估與結果分析：利用構建的風險評估模型，結合不同重現(xiàn)期的降雨數(shù)據(jù)，對研究區(qū)的暴雨積水風險進行評估，得到不同區(qū)域的風險等級。對評估結果進行分析，繪制風險分布圖，分析風險的空間分布特征，找出高風險區(qū)域和低風險區(qū)域。風險應對策略制定：根據(jù)風險評估結果，結合研究區(qū)的實際情況，從城市規(guī)劃、排水系統(tǒng)改造、應急管理等方面提出針對性的風險應對策略，為降低研究區(qū)暴雨積水風險提供科學依據(jù)和決策支持。[此處插入圖1-1：技術路線圖]二、金沙居委地區(qū)概況2.1地理位置與地形特征上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)位于上海市中心城區(qū)的西北部，地處普陀區(qū)的核心地帶。其地理位置坐標大致為東經(jīng)121°23′，北緯31°18′。該地區(qū)東接長風新村街道，南鄰長壽路街道，西連真如鎮(zhèn)街道，北靠甘泉路街道。周邊交通便捷，有多條城市主干道貫穿，如金沙江路、寧夏路等，同時，軌道交通3號線、4號線在附近設有站點，為居民的出行提供了便利。從地形地貌來看，金沙居委地區(qū)整體地勢較為平坦，但在局部區(qū)域存在一定的地勢差異。該地區(qū)處于長江河口的三角洲沖積平原上，地勢相對低洼，平均海拔高度約為3-4米。由于受到長期的河流沖積和人類活動的影響，地形呈現(xiàn)出微起伏的狀態(tài)。在金沙居委地區(qū)的東部和南部，地勢相對較高，而在西部和北部，地勢則相對較低。這種地勢差異在暴雨天氣下對積水的形成和分布產(chǎn)生了重要影響。地勢高低直接影響著雨水的匯流方向和速度。在暴雨發(fā)生時，地勢較高的區(qū)域雨水能夠較快地向地勢較低的區(qū)域匯集，從而導致地勢較低的區(qū)域更容易出現(xiàn)積水現(xiàn)象。例如，在金沙居委地區(qū)的西部，由于地勢較低，每逢暴雨，周邊區(qū)域的雨水會迅速匯聚于此，使得該區(qū)域的積水深度明顯高于其他區(qū)域。相關研究表明，地勢每降低1米，在相同降雨條件下，積水深度可能會增加0.2-0.5米。地形起伏對排水系統(tǒng)的運行效率也有著顯著影響。地形起伏較大的區(qū)域，排水管道的鋪設難度較大，容易出現(xiàn)排水不暢的情況。在金沙居委地區(qū)，部分老舊小區(qū)由于建設年代較早，排水管網(wǎng)在設計和施工時未能充分考慮地形起伏的因素，導致排水管道坡度不合理，在暴雨時無法及時排除雨水，從而引發(fā)積水問題。此外，地形起伏還會影響地表徑流的流速和流量，進而影響積水的形成和消退過程。當雨水在地表流動時，遇到地形起伏較大的區(qū)域，流速會發(fā)生變化，容易形成水流的停滯和積聚，增加積水的風險。金沙居委地區(qū)的地理位置和地形特征是影響該地區(qū)暴雨積水的重要因素之一。了解這些因素對于深入分析暴雨積水風險、制定有效的防災減災措施具有重要意義。2.2氣象條件金沙居委地區(qū)屬于亞熱帶季風氣候，四季分明，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨。這種氣候特征使得該地區(qū)在夏季面臨著較大的暴雨積水風險。從降水特征來看，該地區(qū)年均降水量豐富，多年平均降水量約為1100-1200毫米。降水主要集中在5-9月，這期間的降水量約占全年降水量的70%-80%。其中，6-7月是梅雨季節(jié)，降水持續(xù)時間長，雨量大；7-9月則受臺風和強對流天氣影響，多暴雨天氣。暴雨的發(fā)生頻率和強度對城市暴雨積水風險有著直接的影響。根據(jù)對該地區(qū)近30年的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，年平均暴雨（日降水量≥50毫米）發(fā)生次數(shù)約為5-7次。其中，短時強暴雨（1小時降水量≥30毫米）的發(fā)生次數(shù)也較為頻繁，平均每年約發(fā)生2-3次。暴雨強度呈現(xiàn)出逐漸增強的趨勢，例如，在過去的10年里，日降水量超過100毫米的大暴雨發(fā)生次數(shù)明顯增加。相關研究表明，隨著全球氣候變暖，極端降水事件的發(fā)生頻率和強度都有增加的趨勢，這無疑將進一步加大金沙居委地區(qū)的暴雨積水風險。除了降水，溫度、風向等氣象因素也與暴雨積水存在一定的關聯(lián)。溫度的變化會影響大氣的水汽含量和對流活動。在夏季，當氣溫較高時，大氣中的水汽含量豐富，容易形成強對流天氣，從而增加暴雨發(fā)生的可能性。同時，高溫還會導致地面水分蒸發(fā)加快，使得土壤水分含量降低，在暴雨來臨時，土壤的下滲能力減弱，更多的雨水會形成地表徑流，增加積水的風險。風向對暴雨積水的影響主要體現(xiàn)在降水的分布和積水的擴散方向上。當風向與地形或建筑物的走向相互作用時，可能會導致降水在局部地區(qū)集中，從而加重積水情況。例如，當盛行風向與金沙居委地區(qū)地勢較低的區(qū)域一致時，雨水會更容易在該區(qū)域匯集，形成較大面積的積水。此外，風向還會影響積水的擴散速度和方向，如果風向朝著居民區(qū)或重要設施的方向，積水可能會對這些區(qū)域造成更大的影響。氣象條件是影響金沙居委地區(qū)暴雨積水的重要因素之一。深入了解該地區(qū)的氣象條件及其與暴雨積水的關聯(lián)，對于準確評估暴雨積水風險、制定有效的防災減災措施具有重要的意義。2.3土地利用與城市建設金沙居委地區(qū)的土地利用類型豐富多樣，主要涵蓋了居住用地、商業(yè)用地、公共服務設施用地、綠地與廣場用地以及道路與交通設施用地等。其中，居住用地占比最大，約為60%，包含了大量的舊式公房和部分新建住宅區(qū)。這些舊式公房大多建于上世紀七八十年代，建筑密度較高，房屋間距較小，且缺乏有效的雨水收集和調(diào)蓄設施。新建住宅區(qū)在規(guī)劃和建設時雖然考慮了一定的排水和綠化需求，但在整體布局上仍存在一些不合理之處。商業(yè)用地主要集中在金沙江路和寧夏路沿線，占比約為15%。這些區(qū)域商業(yè)活動繁榮，人流量大，建筑物密集，多為高層建筑和大型商業(yè)綜合體。由于商業(yè)用地的地面大多采用硬質鋪裝，雨水下滲困難，在暴雨天氣下容易形成地表徑流，增加排水系統(tǒng)的壓力。公共服務設施用地包括學校、醫(yī)院、社區(qū)服務中心等，占比約為10%。這些設施對于居民的生活至關重要，但部分公共服務設施的建設年代較早，周邊的排水設施不完善，在暴雨時容易受到積水的影響，導致設施無法正常運行，影響居民的就醫(yī)、就學等基本生活需求。綠地與廣場用地占比相對較小，約為8%。綠地和廣場作為城市的“海綿體”，能夠有效地吸納和儲存雨水，減少地表徑流的產(chǎn)生。然而，金沙居委地區(qū)的綠地和廣場分布不均，部分區(qū)域綠地覆蓋率較低，無法充分發(fā)揮其調(diào)蓄雨水的功能。道路與交通設施用地占比約為7%。該地區(qū)道路網(wǎng)絡較為密集，但部分道路的排水能力不足。一些老舊道路的排水管道管徑較小，排水坡度不合理，在暴雨時容易出現(xiàn)積水現(xiàn)象，影響交通的正常運行。此外，道路兩側的人行道和非機動車道多采用硬質鋪裝，缺乏透水性能，也加劇了雨水的積聚。城市建設格局對雨水排放和積水有著顯著的影響。建筑密度過高會導致雨水的下滲面積減少，地表徑流增加。在金沙居委地區(qū)的舊式公房區(qū)域，由于建筑密度大，房屋之間的空隙小，雨水難以滲透到地下，只能通過地面徑流的方式排出。當降雨量超過排水系統(tǒng)的承載能力時，就容易形成積水。相關研究表明，建筑密度每增加10%，地表徑流系數(shù)可能會增加0.05-0.1，從而加大積水的風險。道路分布也與積水問題密切相關。道路的坡度和排水方向會影響雨水的流動路徑和速度。如果道路坡度不合理，雨水可能會在局部區(qū)域積聚，形成積水點。在金沙居委地區(qū)，一些道路的坡度較小，排水不暢，每逢暴雨，道路上就會出現(xiàn)大量積水，給行人和車輛帶來極大的不便。此外，道路與周邊地塊的高程關系也會影響積水情況。如果道路高程低于周邊地塊，雨水會向道路匯集，增加道路積水的深度和范圍。土地利用類型的不合理分布和城市建設格局的不完善是導致金沙居委地區(qū)暴雨積水的重要因素之一。優(yōu)化土地利用布局，合理規(guī)劃城市建設，增加綠地和透水鋪裝面積，改善道路排水系統(tǒng)，對于降低該地區(qū)的暴雨積水風險具有重要意義。2.4排水系統(tǒng)現(xiàn)狀金沙居委地區(qū)的排水系統(tǒng)主要由排水管網(wǎng)、排水泵站以及相關附屬設施組成。排水管網(wǎng)作為排水系統(tǒng)的核心部分，承擔著收集和輸送雨水的重要任務。該地區(qū)的排水管網(wǎng)布局呈樹枝狀，主干管沿金沙江路、寧夏路等主要道路鋪設，管徑相對較大，分支管則延伸至各個住宅小區(qū)和商業(yè)區(qū)。然而，由于建設年代不同，排水管網(wǎng)的管徑大小存在較大差異。早期建設的排水管網(wǎng)管徑較小，部分管徑僅為300-500毫米，難以滿足當前暴雨情況下的排水需求。隨著城市的發(fā)展和建設，后期新建或改造的排水管網(wǎng)管徑有所增大，一般在800-1200毫米之間，但在一些老舊區(qū)域，排水管網(wǎng)的更新改造工作仍有待加強。排水泵站是提升排水能力的關鍵設施，主要用于將低洼地區(qū)或排水困難區(qū)域的雨水提升至較高的排水管網(wǎng)或直接排入河道。金沙居委地區(qū)設有若干座排水泵站，分布在地勢較低的區(qū)域。這些排水泵站的裝機容量和排水能力各不相同，部分泵站的裝機容量較小，排水能力有限。例如，位于金沙居委地區(qū)西部的某排水泵站，其裝機容量僅為500千瓦，設計排水能力為1.5立方米/秒，在暴雨強度較大時，難以迅速排除區(qū)域內(nèi)的積水，導致積水深度不斷增加。除了排水管網(wǎng)和排水泵站，該地區(qū)還配備了一些附屬設施，如雨水口、檢查井等。雨水口負責收集路面雨水，并將其引入排水管網(wǎng)；檢查井則用于檢查和維護排水管網(wǎng)，確保其正常運行。然而，部分雨水口和檢查井存在堵塞、損壞等問題，影響了排水系統(tǒng)的正常工作效率。在一些老舊小區(qū)，由于缺乏定期的清理和維護，雨水口被雜物堵塞的情況較為常見，導致雨水無法及時流入排水管網(wǎng)，在路面形成積水。盡管金沙居委地區(qū)的排水系統(tǒng)在一定程度上發(fā)揮了排水作用，但仍存在諸多問題，嚴重影響了其排水能力和應對暴雨積水的效果。排水管網(wǎng)老化是一個突出問題。許多排水管道建設年代久遠，管材質量較差，經(jīng)過長期的使用，管道內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕、結垢現(xiàn)象，導致管徑變小，排水阻力增大。據(jù)統(tǒng)計，該地區(qū)約有40%的排水管網(wǎng)使用年限超過30年，部分管道甚至使用了50年以上。老化的排水管網(wǎng)不僅排水能力下降，還容易出現(xiàn)滲漏、破裂等情況，進一步影響了排水系統(tǒng)的正常運行。在暴雨天氣下，老化的排水管網(wǎng)無法及時排除雨水，導致積水在路面和小區(qū)內(nèi)積聚，給居民的生活帶來極大不便。排水標準低也是導致排水系統(tǒng)能力不足的重要原因。隨著城市的發(fā)展和氣候變化，原有的排水標準已難以滿足當前的排水需求。該地區(qū)早期的排水設計主要依據(jù)當時的降雨強度和排水要求，重現(xiàn)期一般設定為1-3年。然而，近年來，暴雨強度和頻率不斷增加，這種較低的排水標準使得排水系統(tǒng)在面對較大暴雨時顯得力不從心。相關研究表明，在相同降雨條件下，排水標準每提高一個等級，排水系統(tǒng)的排水能力可提高20%-30%。因此，提高排水標準對于增強排水系統(tǒng)的排水能力至關重要。排水系統(tǒng)的維護管理不到位同樣不容忽視。由于缺乏有效的維護管理機制，排水管網(wǎng)和泵站的維護保養(yǎng)工作未能及時跟進。部分排水管道長期未進行清理和疏通，導致管道內(nèi)淤泥堆積，排水不暢；排水泵站的設備老化，缺乏定期的檢修和維護，在關鍵時刻無法正常運行。此外，在城市建設過程中，一些施工單位對排水設施的保護意識不足，施工過程中對排水管網(wǎng)造成損壞，也影響了排水系統(tǒng)的正常運行。金沙居委地區(qū)排水系統(tǒng)存在的這些問題，使得該地區(qū)在暴雨天氣下極易出現(xiàn)積水現(xiàn)象，增加了城市暴雨積水的風險。因此，加強排水系統(tǒng)的改造和維護管理，提高排水能力，是降低該地區(qū)暴雨積水風險的關鍵措施之一。三、暴雨積水風險因素分析3.1自然因素3.1.1暴雨特征暴雨作為城市暴雨積水的主要致災因子，其強度、持續(xù)時間和降雨范圍等特征對積水形成有著至關重要的影響。通過對金沙居委地區(qū)近30年的氣象數(shù)據(jù)進行深入分析，我們可以清晰地了解到這些特征與積水之間的緊密關系。從暴雨強度來看，該地區(qū)年平均暴雨（日降水量≥50毫米）發(fā)生次數(shù)約為5-7次，短時強暴雨（1小時降水量≥30毫米）平均每年約發(fā)生2-3次。暴雨強度的大小直接決定了單位時間內(nèi)的降雨量，高強度的暴雨會導致大量雨水在短時間內(nèi)迅速匯聚，超出排水系統(tǒng)的承受能力，從而引發(fā)積水。例如，在2019年8月的一次暴雨過程中，金沙居委地區(qū)1小時降水量達到了50毫米，短時間內(nèi)的強降雨使得部分路段和小區(qū)出現(xiàn)了嚴重積水，積水深度最深達到了0.5米，導致交通癱瘓，居民出行受阻。相關研究表明，當暴雨強度超過排水系統(tǒng)的設計標準時，積水深度會隨著暴雨強度的增加而迅速上升，兩者之間存在顯著的正相關關系。暴雨的持續(xù)時間也是影響積水形成的重要因素。持續(xù)時間較長的暴雨會使地面長時間受到雨水的浸泡，土壤的下滲能力逐漸飽和，更多的雨水會形成地表徑流。在金沙居委地區(qū)，當暴雨持續(xù)時間超過3小時時，積水問題往往會明顯加劇。例如，2016年7月的一場暴雨持續(xù)了5個小時，累計降雨量達到了120毫米，長時間的降雨導致該地區(qū)多個低洼區(qū)域積水嚴重，一些老舊小區(qū)的居民房屋進水，財產(chǎn)遭受損失。研究發(fā)現(xiàn)，隨著暴雨持續(xù)時間的延長，積水范圍和深度會不斷擴大，對城市的影響也會更加嚴重。降雨范圍對積水的影響同樣不可忽視。當降雨范圍覆蓋整個金沙居委地區(qū)時，各個區(qū)域都會產(chǎn)生大量的地表徑流，排水系統(tǒng)面臨的壓力巨大。而如果降雨范圍集中在部分區(qū)域，這些區(qū)域則更容易出現(xiàn)積水現(xiàn)象。例如，在2020年6月的一次降雨過程中，降雨主要集中在金沙居委地區(qū)的西部，該區(qū)域的降雨量明顯高于其他區(qū)域，導致西部多個路段和小區(qū)積水嚴重，而東部區(qū)域的積水情況則相對較輕。不同降雨范圍下，積水的分布和嚴重程度存在明顯差異，全面考慮降雨范圍對于準確評估暴雨積水風險至關重要。3.1.2地形地貌金沙居委地區(qū)的地形地貌特征對暴雨積水的匯聚和流動起著關鍵作用。該地區(qū)整體地勢較為平坦，但局部存在一定的地勢差異，處于長江河口的三角洲沖積平原上，平均海拔高度約為3-4米，地勢相對低洼。在金沙居委地區(qū)，地勢的高低起伏直接影響著雨水的流動路徑和匯聚區(qū)域。地勢較低的區(qū)域，如該地區(qū)的西部和北部，在暴雨發(fā)生時容易成為雨水的匯聚中心。當雨水從周邊地勢較高的區(qū)域流向地勢較低的區(qū)域時，由于水流的匯聚，積水深度會迅速增加。相關研究表明，地勢每降低1米，在相同降雨條件下，積水深度可能會增加0.2-0.5米。例如，在金沙居委地區(qū)西部的某小區(qū)，由于地勢比周邊區(qū)域低約0.5米，每逢暴雨，該小區(qū)內(nèi)的積水深度總是明顯高于周邊小區(qū)，居民生活受到嚴重影響。地形的坡度也對積水的形成和流動有著重要影響。坡度較緩的區(qū)域，雨水流動速度較慢，容易在地表積聚形成積水。而坡度較陡的區(qū)域，雨水能夠較快地流走，但如果排水系統(tǒng)不完善，也可能導致局部積水。在金沙居委地區(qū)，部分老舊小區(qū)內(nèi)部道路坡度較小，排水不暢，暴雨時路面容易出現(xiàn)積水。此外，地形坡度還會影響地表徑流的流速和流量，進而影響積水的消退時間。坡度較陡的區(qū)域，積水消退相對較快；而坡度較緩的區(qū)域，積水消退則較為緩慢。3.1.3河流水系河流水系是影響金沙居委地區(qū)暴雨積水的重要自然因素之一，其分布、水位變化等對暴雨積水有著顯著影響，同時河流與城市排水系統(tǒng)之間也存在著密切的關系。金沙居委地區(qū)周邊分布著多條河流，如蘇州河及其支流等。這些河流在正常情況下能夠接納城市排水系統(tǒng)排出的雨水，起到一定的調(diào)蓄作用。然而，當遭遇暴雨時，河流水位會迅速上漲。例如，在2018年的一次暴雨過程中，蘇州河水位在短時間內(nèi)上漲了1.5米，超出了警戒水位。河流水位的上漲會導致城市排水系統(tǒng)的排水壓力增大，甚至出現(xiàn)河水倒灌的現(xiàn)象。當河水倒灌發(fā)生時，大量河水涌入城市街道和小區(qū)，加劇了積水的嚴重程度。研究表明，河流水位每上漲1米，城市排水系統(tǒng)的排水能力可能會下降20%-30%，從而大大增加了暴雨積水的風險。河流與城市排水系統(tǒng)的關系也直接影響著暴雨積水的情況。如果排水系統(tǒng)與河流的連接不暢，或者排水口設置不合理，會導致雨水無法順利排入河流，從而在城市內(nèi)部積聚形成積水。在金沙居委地區(qū)，部分排水管網(wǎng)的排水口位置較低，當河流水位上漲時，排水口被淹沒，排水系統(tǒng)無法正常工作，導致周邊區(qū)域積水嚴重。此外，河流的水質和生態(tài)狀況也會對排水系統(tǒng)產(chǎn)生影響。如果河流受到污染，水中的雜質和污染物可能會堵塞排水管網(wǎng)，降低排水系統(tǒng)的排水能力。3.2人為因素3.2.1城市建設與土地利用變化隨著城市化進程的加速，金沙居委地區(qū)的城市建設規(guī)模不斷擴大，土地利用類型發(fā)生了顯著變化。這種變化對該地區(qū)的雨水下滲和地表徑流產(chǎn)生了深遠影響，進而加劇了暴雨積水的風險。在城市建設過程中，大量的自然地表被硬質鋪裝所取代，如水泥路面、瀝青路面和建筑物屋頂?shù)?。這些硬質鋪裝具有較強的隔水性能，使得雨水難以滲透到地下，從而大大減少了雨水的下滲量。據(jù)統(tǒng)計，金沙居委地區(qū)的硬質鋪裝面積在過去幾十年里增加了約60%，導致雨水下滲量減少了約40%。相關研究表明，當硬質鋪裝面積占比超過70%時，城市的雨水下滲能力將嚴重下降，地表徑流會顯著增加。與此同時，該地區(qū)的綠地面積卻在不斷減少。綠地作為城市的“海綿體”，具有良好的雨水吸納和儲存能力。然而，由于城市建設的需要，許多綠地被開發(fā)為建設用地，綠地的調(diào)蓄功能無法得到充分發(fā)揮。金沙居委地區(qū)的綠地覆蓋率目前僅為8%，遠低于城市規(guī)劃要求的30%的標準。綠地面積的減少使得城市對雨水的自然調(diào)節(jié)能力減弱，在暴雨來臨時，更多的雨水會形成地表徑流，增加了排水系統(tǒng)的壓力。土地利用類型的變化還改變了地表的粗糙度和坡度，從而影響了地表徑流的流速和流向。例如，商業(yè)區(qū)和高密度住宅區(qū)的建設使得建筑物之間的空間變得狹窄，地表徑流在這些區(qū)域的流速加快，容易形成急流，增加了積水的風險。此外，一些不合理的土地開發(fā)項目，如在低洼地區(qū)進行大規(guī)模建設，破壞了原有的地形地貌，導致雨水無法自然排泄，進一步加劇了積水問題。3.2.2排水系統(tǒng)不完善排水系統(tǒng)作為城市應對暴雨積水的關鍵設施，其完善程度直接關系到城市的排水能力和抗災能力。然而，金沙居委地區(qū)的排水系統(tǒng)在設計、建設和維護方面存在諸多問題，嚴重影響了其排水效果，加劇了暴雨積水的風險。在設計方面，早期的排水系統(tǒng)設計主要依據(jù)當時的降雨強度和城市發(fā)展規(guī)模，標準相對較低。隨著城市的發(fā)展和氣候變化，暴雨強度和頻率不斷增加，原有的排水標準已難以滿足當前的排水需求。該地區(qū)許多排水管道的設計重現(xiàn)期僅為1-3年，而近年來，該地區(qū)頻繁遭遇5-10年一遇甚至更高重現(xiàn)期的暴雨，導致排水系統(tǒng)在面對這些暴雨時不堪重負，無法及時排除雨水，從而引發(fā)積水。相關研究表明，當暴雨重現(xiàn)期超過排水系統(tǒng)的設計重現(xiàn)期時，積水深度和范圍會顯著增加，排水系統(tǒng)的排水能力將下降30%-50%。建設過程中的問題也不容忽視。一些排水管道在建設時存在施工質量問題，如管道接口不嚴密、坡度設置不合理等，這些問題會導致排水不暢，增加積水的風險。在金沙居委地區(qū)的部分老舊小區(qū)，由于排水管道施工年代較早，施工技術和標準相對較低，管道接口處容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，使得排水能力下降。此外，一些新建小區(qū)在建設時，排水系統(tǒng)與周邊道路和市政排水管網(wǎng)的銜接不暢，也會影響排水效果。排水系統(tǒng)的維護管理同樣至關重要。然而，金沙居委地區(qū)的排水系統(tǒng)維護管理工作存在明顯不足。部分排水管道長期未進行清理和疏通，管道內(nèi)淤泥、雜物堆積，導致管徑變小，排水阻力增大。據(jù)調(diào)查，該地區(qū)約有30%的排水管道存在不同程度的堵塞問題，嚴重影響了排水效率。同時，排水泵站的設備老化，缺乏定期的檢修和維護，在暴雨來臨時，部分泵站無法正常運行，無法有效提升排水能力。3.2.3城市管理與應急響應不足城市管理部門在暴雨應對中的管理措施和應急響應機制對于降低暴雨積水風險起著至關重要的作用。然而，金沙居委地區(qū)在城市管理和應急響應方面存在諸多問題，這在一定程度上加劇了暴雨積水災害的影響。在城市管理措施方面，缺乏有效的城市規(guī)劃和管理是導致暴雨積水問題的重要原因之一。城市規(guī)劃中對排水系統(tǒng)的重視程度不夠，沒有充分考慮到城市發(fā)展和氣候變化對排水的影響。在金沙居委地區(qū)的一些新建區(qū)域，由于城市規(guī)劃不合理，建筑物和道路的布局未能與排水系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，導致雨水排放不暢。此外，城市管理部門對城市建設活動的監(jiān)管不力，一些建設項目在施工過程中隨意改變地形地貌，破壞了原有的排水設施，也增加了暴雨積水的風險。應急響應機制方面，存在預警信息發(fā)布不及時、不準確的問題。在暴雨來臨前，相關部門未能及時準確地向居民發(fā)布預警信息，導致居民無法提前做好防范措施。在2021年的一次暴雨過程中，由于預警信息發(fā)布延遲，許多居民未能及時采取防護措施，家中進水，財產(chǎn)遭受損失。此外，應急響應的啟動和執(zhí)行也存在滯后性。當暴雨積水發(fā)生時，相關部門的應急救援行動不夠迅速，未能及時組織力量進行排水搶險和人員疏散，導致災害損失進一步擴大。應急物資儲備和應急隊伍建設也存在不足。金沙居委地區(qū)的應急物資儲備種類和數(shù)量有限，在暴雨積水災害發(fā)生時，無法滿足實際需求。例如，應急排水設備不足，無法及時排除大量積水。同時，應急隊伍的專業(yè)素質和應急處置能力有待提高，部分應急人員缺乏應對暴雨積水災害的經(jīng)驗和技能，在搶險救援過程中效率低下。四、暴雨積水風險評估模型與方法4.1數(shù)據(jù)收集與處理準確可靠的數(shù)據(jù)是開展城市暴雨積水風險評估的基礎。為全面、深入地分析上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)的暴雨積水風險，本研究廣泛收集了多源數(shù)據(jù)，并運用科學的方法對這些數(shù)據(jù)進行了處理，以確保數(shù)據(jù)的質量和可用性。本研究收集的地形數(shù)據(jù)主要包括數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，其分辨率為30米。該數(shù)據(jù)通過航空攝影測量和衛(wèi)星遙感等技術獲取，能夠精確地反映研究區(qū)的地形起伏狀況。利用DEM數(shù)據(jù)，可以提取研究區(qū)的坡度、坡向等地形因子，這些因子對于分析雨水的匯流方向和速度至關重要。例如，坡度較大的區(qū)域，雨水流速較快，更容易形成地表徑流；而坡向則會影響雨水的接收量和蒸發(fā)量，進而影響積水的形成。通過ArcGIS軟件的空間分析工具，對DEM數(shù)據(jù)進行處理，生成了坡度圖和坡向圖，直觀地展示了研究區(qū)的地形特征。降雨數(shù)據(jù)是評估暴雨積水風險的關鍵數(shù)據(jù)之一。本研究收集了研究區(qū)及其周邊多個氣象站點近30年的降雨數(shù)據(jù)，包括日降雨量、小時降雨量等信息。這些數(shù)據(jù)來自上海市氣象局，具有較高的準確性和可靠性。為了更準確地反映研究區(qū)的降雨分布情況，運用克里金插值法對離散的雨量站數(shù)據(jù)進行空間插值，生成了研究區(qū)的降雨等值線圖和柵格圖。通過對降雨數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，得到了暴雨的強度、頻率、歷時等特征參數(shù)，為后續(xù)的風險評估提供了重要依據(jù)。例如，通過計算不同重現(xiàn)期的暴雨強度，能夠確定在不同概率下可能出現(xiàn)的降雨情況，從而評估相應的積水風險。排水系統(tǒng)數(shù)據(jù)對于了解研究區(qū)的排水能力和積水風險至關重要。本研究收集了金沙居委地區(qū)的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括排水管道的走向、管徑大小、管底高程等信息，以及排水泵站的位置、裝機容量、排水能力等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過實地調(diào)研、查閱相關資料以及與當?shù)嘏潘芾聿块T溝通獲取。利用這些數(shù)據(jù)，構建了研究區(qū)的排水管網(wǎng)模型，能夠模擬不同降雨條件下排水系統(tǒng)的運行情況。在構建排水管網(wǎng)模型時，考慮了排水管道的水力特性、節(jié)點連接關系以及排水泵站的運行規(guī)則，確保模型能夠準確反映實際排水情況。通過模型模擬，可以分析排水系統(tǒng)的排水能力是否滿足需求，找出排水系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，為排水系統(tǒng)的優(yōu)化和改造提供依據(jù)。土地利用數(shù)據(jù)反映了研究區(qū)的地表覆蓋狀況，對雨水的下滲、蒸發(fā)和地表徑流產(chǎn)生重要影響。本研究收集了研究區(qū)的土地利用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型為矢量數(shù)據(jù)，分類精度達到二級分類標準，包括居住用地、商業(yè)用地、公共服務設施用地、綠地與廣場用地以及道路與交通設施用地等。該數(shù)據(jù)通過對高分辨率遙感影像進行解譯和實地驗證獲取。利用土地利用數(shù)據(jù)，可以計算不同土地利用類型的徑流系數(shù)，進而估算地表徑流量。不同土地利用類型的徑流系數(shù)差異較大，例如，硬質鋪裝的商業(yè)用地和居住用地徑流系數(shù)較高，而綠地和水體的徑流系數(shù)較低。通過ArcGIS軟件的空間分析功能，結合土地利用數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)，分析了不同土地利用類型在不同地形條件下對雨水徑流的影響，為評估暴雨積水風險提供了更全面的信息。社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)對于評估暴雨積水對承災體的影響具有重要意義。本研究收集了研究區(qū)的人口分布數(shù)據(jù)，包括常住人口數(shù)量、人口密度等信息，以及經(jīng)濟數(shù)據(jù)，如GDP、產(chǎn)業(yè)結構等。這些數(shù)據(jù)來自普陀區(qū)統(tǒng)計局和相關政府部門的統(tǒng)計年鑒。通過分析人口分布數(shù)據(jù)，可以確定不同區(qū)域的人口暴露程度，評估暴雨積水對居民生命財產(chǎn)安全的影響。在人口密集的區(qū)域，一旦發(fā)生暴雨積水，可能會造成更大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。結合經(jīng)濟數(shù)據(jù)，可以評估暴雨積水對當?shù)亟?jīng)濟的影響，為制定合理的防災減災措施提供經(jīng)濟依據(jù)。例如，了解不同產(chǎn)業(yè)的分布和經(jīng)濟貢獻，可以有針對性地采取措施保護關鍵產(chǎn)業(yè)，減少經(jīng)濟損失。為了確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性，對收集到的各類數(shù)據(jù)進行了嚴格的質量控制和預處理。對地形數(shù)據(jù)進行了去噪和平滑處理，去除了數(shù)據(jù)中的異常值和噪聲點，使地形數(shù)據(jù)更加平滑和準確。對降雨數(shù)據(jù)進行了缺測值插補和異常值檢驗，采用線性插值、均值插補等方法對缺測值進行補充，通過統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)對比檢驗異常值，確保降雨數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。對排水系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行了拓撲檢查和數(shù)據(jù)一致性驗證，利用GIS軟件的拓撲檢查工具，檢查排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的拓撲關系是否正確，驗證數(shù)據(jù)的一致性，確保排水系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性和可用性。通過對多源數(shù)據(jù)的收集和科學處理，為后續(xù)的暴雨積水風險評估模型的建立和應用提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎，有助于更準確地評估上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)的暴雨積水風險。4.2風險評估模型選擇與構建準確評估城市暴雨積水風險，選擇合適的風險評估模型至關重要。本研究綜合考慮研究區(qū)的特點和數(shù)據(jù)可獲取性，選用暴雨強度公式、SCS模型以及層次分析法（AHP）與模糊綜合評價法相結合的模型，構建了一套科學合理的城市暴雨積水風險評估模型。暴雨強度公式是描述暴雨強度與降雨歷時、重現(xiàn)期之間關系的數(shù)學表達式，能夠準確計算不同重現(xiàn)期下的暴雨強度，為后續(xù)的產(chǎn)流計算和風險評估提供關鍵輸入。對于上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)，本研究采用上海市暴雨經(jīng)驗公式來計算暴雨強度。該公式是基于上海市多年的降雨數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析得出，具有較高的適用性和準確性。其表達式如下：q=\frac{167A_1(1+C\lgP)}{(t+b)^n}其中，q為設計暴雨強度（L/(s?ha)）；P為設計重現(xiàn)期（a）；t為降雨歷時（min）；A_1、C、b、n為參數(shù)，根據(jù)上海市的氣象條件和統(tǒng)計分析確定。通過該公式，可計算出不同重現(xiàn)期（如5年、10年、20年、50年、100年等）下不同降雨歷時的暴雨強度，為后續(xù)分析提供基礎數(shù)據(jù)。SCS（SoilConservationService）模型，也稱為曲線數(shù)模型，是一種廣泛應用于水文計算的模型，主要用于估算降雨產(chǎn)生的地表徑流量。該模型基于降雨、土壤類型、土地利用等因素，通過曲線數(shù)（CN）來反映下墊面條件對產(chǎn)流的影響。其基本原理是將降雨過程分為入滲、填洼和產(chǎn)流三個階段，通過計算不同階段的水量平衡來確定地表徑流量。對于金沙居委地區(qū)，該模型的應用可有效考慮該地區(qū)復雜的土地利用類型和下墊面條件對產(chǎn)流的影響。在SCS模型中，地表徑流量Q的計算公式為：Q=\frac{(P-0.2S)^2}{P+0.8S}其中，P為降雨量（mm）；S為潛在最大蓄水量（mm），與曲線數(shù)CN的關系為S=\frac{25400}{CN}-254。曲線數(shù)CN取值范圍為0-100，其值越大，表示下墊面的透水性越差，產(chǎn)流潛力越大。不同土地利用類型和土壤條件對應不同的CN值，本研究根據(jù)金沙居委地區(qū)的土地利用現(xiàn)狀和土壤類型，查閱相關資料，確定了各區(qū)域的CN值。例如，對于居住用地，若為硬質鋪裝面積較大的區(qū)域，CN值取85-90；若綠化較好，則CN值取70-75。通過這種方式，能夠更準確地反映不同下墊面條件下的產(chǎn)流情況。在構建風險評估模型時，考慮到城市暴雨積水風險受多種因素影響，且各因素之間存在復雜的相互關系，單一模型難以全面準確地評估風險。因此，本研究運用層次分析法（AHP）和模糊綜合評價法，將暴雨強度、地形、排水系統(tǒng)等多種因素納入評估體系，構建了綜合風險評估模型。層次分析法（AHP）是一種將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎上進行定性和定量分析的決策方法。在本研究中，運用AHP確定各評估指標的權重，以反映各指標對暴雨積水風險的相對重要性。具體步驟如下：建立層次結構模型：將城市暴雨積水風險評估問題分為目標層（城市暴雨積水風險）、準則層（致災因子、孕災環(huán)境、承災體）和指標層（暴雨強度、地形坡度、排水系統(tǒng)能力等具體指標）。構造判斷矩陣：通過專家咨詢和問卷調(diào)查等方式，獲取各層次指標之間相對重要性的判斷信息，構造判斷矩陣。判斷矩陣采用1-9標度法，其中1表示兩個因素具有同等重要性，9表示一個因素比另一個因素極端重要，2-8表示重要性程度介于兩者之間。例如，對于致災因子中的暴雨強度和持續(xù)時間，若專家認為暴雨強度比持續(xù)時間稍微重要，則在判斷矩陣中相應位置取值為3。計算權重向量：運用特征根法或和積法等方法計算判斷矩陣的最大特征根及其對應的特征向量，經(jīng)過歸一化處理后得到各指標的權重向量。例如，通過計算得到暴雨強度在致災因子中的權重為0.5，持續(xù)時間的權重為0.3，降雨范圍的權重為0.2。一致性檢驗：為確保判斷矩陣的一致性，計算一致性指標（CI）和隨機一致性比率（CR）。當CR<0.1時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需要重新調(diào)整判斷矩陣。模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學的綜合評價方法，能夠將模糊的、難以精確描述的評價因素進行量化處理，從而對評價對象做出綜合評價。在本研究中，運用模糊綜合評價法對金沙居委地區(qū)的暴雨積水風險進行綜合評估，具體步驟如下：確定評價因素集和評價等級集：評價因素集為層次分析法中確定的各指標，評價等級集根據(jù)暴雨積水風險程度劃分為低風險、較低風險、中等風險、較高風險和高風險五個等級。建立模糊關系矩陣：通過對各評價因素進行量化處理，確定其對不同評價等級的隸屬度，從而建立模糊關系矩陣。例如，對于某一區(qū)域的暴雨強度，根據(jù)其數(shù)值大小和風險等級的劃分標準，確定其對低風險、較低風險、中等風險、較高風險和高風險的隸屬度分別為0.1、0.2、0.4、0.2、0.1，從而得到該因素在模糊關系矩陣中的一行數(shù)據(jù)。計算綜合評價結果：將層次分析法得到的各指標權重向量與模糊關系矩陣進行合成運算，得到綜合評價結果向量。根據(jù)最大隸屬度原則，確定該區(qū)域的暴雨積水風險等級。例如，若綜合評價結果向量為(0.1,0.2,0.3,0.3,0.1)，則根據(jù)最大隸屬度原則，該區(qū)域的暴雨積水風險等級為中等風險。通過將暴雨強度公式、SCS模型與層次分析法和模糊綜合評價法相結合，構建了適用于上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)的城市暴雨積水風險評估模型。該模型能夠充分考慮研究區(qū)的實際情況，綜合多種因素對暴雨積水風險進行全面、準確的評估，為后續(xù)的風險分析和應對策略制定提供了有力的工具。4.3評估指標體系建立為全面、準確地評估上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)的暴雨積水風險，基于風險因素分析結果，遵循科學性、系統(tǒng)性、可操作性等原則，從致災因子、孕災環(huán)境和承災體三個方面選取評估指標，構建城市暴雨積水風險評估指標體系。在致災因子方面，選取暴雨強度、降雨持續(xù)時間和降雨范圍作為評估指標。暴雨強度是導致暴雨積水的關鍵因素，直接決定了單位時間內(nèi)的降雨量，其大小與積水風險呈正相關關系。本研究采用上海市暴雨經(jīng)驗公式計算不同重現(xiàn)期下的暴雨強度，以反映不同概率下可能出現(xiàn)的降雨強度對積水風險的影響。降雨持續(xù)時間同樣對積水形成有著重要影響，持續(xù)時間越長，地面受雨水浸泡時間越久，土壤下滲能力飽和后，更多雨水形成地表徑流，增加積水風險。通過對歷史降雨數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，獲取不同降雨事件的持續(xù)時間，作為評估指標之一。降雨范圍決定了積水影響的區(qū)域范圍，當降雨范圍覆蓋整個研究區(qū)時，各區(qū)域都可能產(chǎn)生大量地表徑流，排水系統(tǒng)壓力劇增；若降雨范圍集中在部分區(qū)域，則這些區(qū)域更容易出現(xiàn)積水。利用氣象數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術，確定不同降雨事件的降雨范圍，為風險評估提供依據(jù)。孕災環(huán)境因素對暴雨積水風險也起著重要作用。地形坡度影響雨水的匯流速度和方向，坡度較陡的區(qū)域雨水流速快，而坡度較緩的區(qū)域則容易積水。通過對研究區(qū)數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)的分析，提取地形坡度信息，量化坡度對積水風險的影響。地面滲透率反映了地面吸收雨水的能力，滲透率越高，地表徑流越少，積水風險越低。不同土地利用類型具有不同的滲透率，例如綠地和透水鋪裝地面的滲透率較高，而硬質鋪裝地面的滲透率較低。根據(jù)研究區(qū)的土地利用數(shù)據(jù)，結合相關研究成果，確定不同土地利用類型的滲透率，納入評估指標體系。河流水位變化會影響城市排水系統(tǒng)的排水能力，當河流水位上漲時，排水系統(tǒng)的排水壓力增大，甚至可能出現(xiàn)河水倒灌現(xiàn)象，加劇積水風險。收集研究區(qū)周邊河流的水位數(shù)據(jù)，分析河流水位變化與暴雨積水風險的關系。承災體的暴露程度和脆弱性是評估暴雨積水風險的重要方面。人口密度反映了單位面積內(nèi)的人口數(shù)量，人口密度越高，在暴雨積水發(fā)生時，受影響的人口數(shù)量可能越多，風險也越大。通過人口普查數(shù)據(jù)和GIS空間分析技術，獲取研究區(qū)不同區(qū)域的人口密度信息。建筑密度表示建筑物占地面積與區(qū)域總面積的比例，建筑密度大意味著地面硬質鋪裝面積大，雨水下滲困難，地表徑流增加，同時也會影響排水系統(tǒng)的運行效率，增加積水風險。利用土地利用數(shù)據(jù)和建筑分布數(shù)據(jù)，計算研究區(qū)的建筑密度。經(jīng)濟密度是指單位面積內(nèi)的經(jīng)濟產(chǎn)出，經(jīng)濟密度高的區(qū)域，暴雨積水可能造成的經(jīng)濟損失更大。收集研究區(qū)的經(jīng)濟數(shù)據(jù)，結合區(qū)域面積，計算經(jīng)濟密度指標。通過對各評估指標進行標準化處理，消除指標之間的量綱差異，以便進行綜合評估。采用層次分析法（AHP）確定各評估指標的權重，反映各指標對暴雨積水風險的相對重要性。經(jīng)過專家咨詢和問卷調(diào)查，構造判斷矩陣，計算各指標的權重向量，并進行一致性檢驗，確保權重的合理性。最終構建的城市暴雨積水風險評估指標體系如表4-1所示：[此處插入表4-1：城市暴雨積水風險評估指標體系]該評估指標體系全面考慮了致災因子、孕災環(huán)境和承災體等多方面因素，能夠較為準確地反映上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)的暴雨積水風險狀況，為后續(xù)的風險評估和應對策略制定提供了科學依據(jù)。五、金沙居委地區(qū)暴雨積水風險評估結果5.1不同情景下的積水模擬分析為深入了解上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)在不同降雨和排水條件下的暴雨積水風險狀況，本研究設定了多種降雨情景和排水情景，運用前文構建的風險評估模型，對該地區(qū)的積水深度、范圍和時間變化等情況進行了詳細的模擬分析。在降雨情景設定方面，參考該地區(qū)的歷史降雨數(shù)據(jù)以及相關的氣象研究成果，選取了5年、10年、20年、50年、100年一遇的暴雨重現(xiàn)期作為研究對象。不同重現(xiàn)期的暴雨具有不同的強度和歷時特征，通過模擬不同重現(xiàn)期暴雨下的積水情況，可以全面了解該地區(qū)在不同降雨強度下的積水風險。利用上海市暴雨經(jīng)驗公式q=\frac{167A_1(1+C\lgP)}{(t+b)^n}，計算出不同重現(xiàn)期下的暴雨強度，其中q為設計暴雨強度（L/(s?ha)），P為設計重現(xiàn)期（a），t為降雨歷時（min），A_1、C、b、n為根據(jù)上海市氣象條件確定的參數(shù)。例如，對于5年一遇的暴雨，經(jīng)計算在某一特定降雨歷時下的暴雨強度為q_1；10年一遇暴雨在相同降雨歷時下的暴雨強度為q_2，且q_2>q_1，以此類推得到不同重現(xiàn)期的暴雨強度。在排水情景設定方面，考慮到該地區(qū)排水系統(tǒng)的實際運行情況，設置了排水系統(tǒng)運轉良好、運轉一般和完全失效三種情景。排水系統(tǒng)運轉良好時，假設排水管網(wǎng)無堵塞、排水泵站正常運行，排水能力達到設計標準；排水系統(tǒng)運轉一般時，考慮部分排水管網(wǎng)存在輕微堵塞、排水泵站設備老化等因素，排水能力下降至設計標準的70%-80%；排水系統(tǒng)完全失效時，則假設排水管網(wǎng)完全堵塞、排水泵站無法運行，排水能力為零。利用SCS模型Q=\frac{(P-0.2S)^2}{P+0.8S}（其中P為降雨量，S為潛在最大蓄水量，S=\frac{25400}{CN}-254，CN為曲線數(shù)，根據(jù)金沙居委地區(qū)的土地利用類型和土壤條件確定），結合不同降雨情景下的降雨量和排水情景，計算地表徑流量。將計算得到的地表徑流量輸入到構建的排水管網(wǎng)模型中，模擬不同情景下的積水深度和范圍變化。模擬結果表明，在不同情景下，積水深度、范圍和時間變化呈現(xiàn)出明顯的差異。在5年一遇暴雨且排水系統(tǒng)運轉良好的情景下，積水主要集中在地勢較低的區(qū)域，如金沙居委地區(qū)的西部和北部部分小區(qū)。積水深度相對較淺，大部分區(qū)域積水深度在0.1-0.2米之間，積水范圍較小，約占研究區(qū)總面積的10%-15%。積水時間較短，一般在降雨停止后的1-2小時內(nèi)基本消退。隨著暴雨重現(xiàn)期的增加，積水深度和范圍顯著增大。在50年一遇暴雨且排水系統(tǒng)運轉一般的情景下，積水深度明顯加深，部分低洼區(qū)域積水深度達到0.3-0.4米。積水范圍也大幅擴大，約占研究區(qū)總面積的30%-40%，包括多個住宅小區(qū)和部分商業(yè)區(qū)。積水時間延長，降雨停止后3-4小時仍有部分區(qū)域存在積水。當排水系統(tǒng)完全失效時，積水情況更為嚴重。在100年一遇暴雨的情景下，研究區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域都出現(xiàn)了積水，積水深度普遍在0.5米以上，部分區(qū)域積水深度甚至超過1米。積水范圍覆蓋了研究區(qū)的大部分區(qū)域，約占總面積的60%-70%。積水消退時間大幅延長，降雨停止后6-8小時仍有大量積水，嚴重影響居民的生活和出行。不同降雨情景和排水情景下，積水深度、范圍和時間變化存在顯著差異。暴雨重現(xiàn)期越高、排水系統(tǒng)運行狀況越差，積水問題越嚴重。這些模擬結果為后續(xù)的風險評估和應對策略制定提供了重要依據(jù)。5.2風險等級劃分與空間分布為直觀、清晰地展示上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)暴雨積水風險的程度和分布情況，依據(jù)前文構建的風險評估模型計算得到的風險值，參考相關的風險評估標準，并結合該地區(qū)的實際情況，將暴雨積水風險劃分為五個等級：低風險、較低風險、中等風險、較高風險和高風險。具體的風險等級劃分標準如表5-1所示：[此處插入表5-1：暴雨積水風險等級劃分標準]利用地理信息系統(tǒng)（GIS）強大的空間分析和制圖功能，將不同區(qū)域的風險等級進行可視化表達，繪制出金沙居委地區(qū)暴雨積水風險等級空間分布圖，如圖5-1所示。從圖中可以清晰地看出，該地區(qū)暴雨積水風險呈現(xiàn)出明顯的空間分異特征。[此處插入圖5-1：金沙居委地區(qū)暴雨積水風險等級空間分布圖]高風險區(qū)域主要集中在金沙居委地區(qū)的西部和北部。在西部，由于地勢相對低洼，且排水系統(tǒng)老化，排水能力不足，在暴雨情況下，雨水容易在此匯聚且難以排出，導致積水深度較大，風險等級較高。該區(qū)域的一些老舊小區(qū)，如金沙新村的部分區(qū)域，建筑年代久遠，周邊的排水管網(wǎng)管徑較小，排水坡度不合理，每逢暴雨，積水深度常常超過0.3米，對居民的生活和財產(chǎn)安全構成嚴重威脅。在北部，由于靠近河流，河流水位的變化對該區(qū)域的積水情況影響較大。當遭遇暴雨時，河流水位迅速上漲，可能會倒灌進入城市排水系統(tǒng)，加劇該區(qū)域的積水問題。該區(qū)域的一些商業(yè)設施和住宅小區(qū)，如位于河邊的某商業(yè)廣場和周邊的幾個小區(qū)，在暴雨期間，積水風險較高，容易出現(xiàn)積水深度超過0.25米的情況，影響商業(yè)活動的正常開展和居民的出行。較高風險區(qū)域主要分布在高風險區(qū)域的周邊以及一些地勢相對較低、排水條件較差的區(qū)域。這些區(qū)域雖然在暴雨時積水深度相對高風險區(qū)域略淺，但仍存在較大的積水風險。在一些新建小區(qū)與老舊小區(qū)的交界處，由于排水系統(tǒng)的銜接問題，導致排水不暢，在暴雨時容易出現(xiàn)積水，積水深度一般在0.2-0.3米之間，對居民的生活也會產(chǎn)生一定的影響。中等風險區(qū)域分布較為廣泛，主要包括一些地勢相對平緩、排水系統(tǒng)基本能夠滿足需求的區(qū)域，但在遭遇較大暴雨時仍可能出現(xiàn)一定程度的積水。例如，該地區(qū)中部的一些區(qū)域，雖然地勢較為平坦，但由于土地利用類型以居住用地和商業(yè)用地為主，硬質鋪裝面積較大，雨水下滲困難，在暴雨強度較大時，仍可能出現(xiàn)積水深度在0.1-0.2米之間的情況。較低風險和低風險區(qū)域主要分布在地勢較高、排水系統(tǒng)較為完善的區(qū)域。這些區(qū)域在一般暴雨情況下，積水風險較低，積水深度通常小于0.1米，對居民的生活影響較小。在金沙居委地區(qū)的東部和南部，部分新建小區(qū)在規(guī)劃和建設時充分考慮了排水需求，配備了較為完善的排水系統(tǒng)，且地勢相對較高，雨水能夠較快地排出，因此積水風險較低。通過對金沙居委地區(qū)暴雨積水風險等級的劃分和空間分布的分析，可以明確不同區(qū)域的風險狀況，為后續(xù)制定針對性的風險應對策略提供重要依據(jù)。針對高風險和較高風險區(qū)域，應重點加強排水系統(tǒng)的改造和升級，提高排水能力，同時采取有效的防洪措施，減少積水對居民生活和財產(chǎn)的影響；對于中等風險區(qū)域，應加強排水系統(tǒng)的維護和管理，確保其正常運行，并適當增加綠地和透水鋪裝面積，提高雨水的下滲能力；對于較低風險和低風險區(qū)域，也應保持警惕，加強對排水系統(tǒng)的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問題。5.3風險評估結果分析與討論通過對上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)暴雨積水風險的評估，得到了不同區(qū)域的風險等級及其空間分布情況。對評估結果進行深入分析，有助于揭示風險形成的原因和影響因素，同時也能進一步探討結果的可靠性和不確定性。從風險形成的原因來看，自然因素和人為因素相互作用，共同導致了該地區(qū)暴雨積水風險的產(chǎn)生。在自然因素方面，暴雨特征是引發(fā)積水的直接原因。暴雨強度越大、持續(xù)時間越長、降雨范圍越廣，就會產(chǎn)生更多的地表徑流，超出排水系統(tǒng)的承載能力，從而形成積水。地形地貌對積水的匯聚和流動起著關鍵作用，地勢低洼的區(qū)域容易成為積水的中心，地形坡度則影響著雨水的流速和流向。河流水系的水位變化也會對積水產(chǎn)生重要影響，當河流水位上漲時，可能會導致城市排水系統(tǒng)排水不暢，甚至出現(xiàn)河水倒灌現(xiàn)象，加劇積水的程度。人為因素在風險形成過程中同樣不可忽視。城市建設與土地利用變化改變了下墊面條件，大量的硬質鋪裝減少了雨水的下滲量，綠地面積的減少削弱了城市對雨水的自然調(diào)蓄能力，從而增加了地表徑流和積水的風險。排水系統(tǒng)不完善是導致積水的重要人為因素之一，排水管網(wǎng)老化、排水標準低以及維護管理不到位等問題，都嚴重影響了排水系統(tǒng)的排水能力，使得在暴雨來臨時無法及時有效地排除雨水。城市管理與應急響應不足也加劇了暴雨積水的危害，預警信息發(fā)布不及時、不準確，應急響應滯后，以及應急物資儲備和應急隊伍建設不足等，都使得在面對暴雨積水災害時，無法及時采取有效的應對措施，導致災害損失擴大。在影響因素方面，各評估指標對暴雨積水風險的影響程度存在差異。通過層次分析法確定的各指標權重可以看出，暴雨強度在致災因子中權重較大，說明其對積水風險的影響最為顯著。這是因為暴雨強度直接決定了降雨量的大小，是導致積水的關鍵因素。地形坡度在孕災環(huán)境因素中權重較高，表明地形坡度對積水的形成和流動有著重要影響，坡度較緩的區(qū)域容易積水，而坡度較陡的區(qū)域則可能因排水不暢導致局部積水。人口密度在承災體因素中權重較大，反映出人口密集區(qū)域在暴雨積水發(fā)生時受影響的程度較大，因為人口越多，受災的可能性和損失范圍就越大。對于評估結果的可靠性，本研究在數(shù)據(jù)收集和處理過程中，采用了多源數(shù)據(jù)，并進行了嚴格的質量控制和預處理，確保了數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。在模型選擇和構建方面，綜合運用了多種成熟的模型和方法，如暴雨強度公式、SCS模型、層次分析法和模糊綜合評價法等，這些模型和方法在相關領域得到了廣泛的應用和驗證，具有較高的科學性和合理性。在指標體系建立過程中，充分考慮了研究區(qū)的實際情況，從致災因子、孕災環(huán)境和承災體三個方面選取了全面、具有代表性的評估指標，并通過專家咨詢和問卷調(diào)查等方式確定了指標權重，使得評估結果能夠較為準確地反映該地區(qū)的暴雨積水風險狀況。然而，評估結果也存在一定的不確定性。一方面，數(shù)據(jù)的局限性可能導致結果的不確定性。雖然本研究收集了多源數(shù)據(jù)，但部分數(shù)據(jù)可能存在誤差或缺失，例如，地形數(shù)據(jù)的分辨率可能無法精確反映微觀地形的變化，降雨數(shù)據(jù)可能存在站點分布不均的問題，這些都可能對評估結果產(chǎn)生一定的影響。另一方面，模型的不確定性也是導致結果不確定性的重要因素。不同的模型和方法在模擬和評估過程中都存在一定的假設和簡化，例如，SCS模型在計算地表徑流量時，對下墊面條件的描述存在一定的局限性，層次分析法在確定指標權重時，可能受到專家主觀因素的影響。此外，未來的氣候變化和城市發(fā)展具有不確定性，可能會導致暴雨特征、地形地貌、土地利用等因素發(fā)生變化，從而影響暴雨積水風險狀況，而這些變化在當前的評估中難以完全準確地預測。為了提高評估結果的可靠性和準確性，未來的研究可以進一步優(yōu)化數(shù)據(jù)收集和處理方法，提高數(shù)據(jù)的精度和完整性。可以利用更先進的監(jiān)測技術，如高分辨率衛(wèi)星遙感、地面雷達等，獲取更準確的地形、降雨等數(shù)據(jù)。同時，不斷改進和完善評估模型，減少模型的不確定性?？梢越Y合多種模型的優(yōu)勢，進行綜合模擬和評估，提高模型的適應性和準確性。此外，還應加強對未來氣候變化和城市發(fā)展趨勢的研究，將這些因素納入風險評估體系，以更準確地預測未來的暴雨積水風險。六、暴雨積水風險應對策略與建議6.1工程性措施6.1.1排水系統(tǒng)優(yōu)化與改造針對金沙居委地區(qū)排水系統(tǒng)存在的問題，應加大對排水管網(wǎng)的優(yōu)化與改造力度，提高排水系統(tǒng)的排水能力，以有效應對暴雨積水風險。在管徑擴大方面，對現(xiàn)有排水管網(wǎng)進行全面評估，根據(jù)不同區(qū)域的排水需求和地形條件，合理確定需要擴大管徑的管道段。對于排水壓力較大的主干管，可將管徑擴大1-2個等級。在金沙居委地區(qū)西部地勢低洼且排水困難的區(qū)域，將部分管徑為800毫米的主干管擴大至1200毫米，以增加排水流量，提高排水效率。在擴大管徑的過程中，應充分考慮施工難度和對周邊環(huán)境的影響，采用先進的施工技術，如非開挖施工技術，減少對道路和居民生活的干擾。增設排水泵站是提升排水能力的重要手段。根據(jù)該地區(qū)的地形和積水風險分布情況，在地勢較低、積水問題嚴重的區(qū)域合理規(guī)劃泵站的位置。在金沙居委地區(qū)北部靠近河流且容易出現(xiàn)河水倒灌的區(qū)域，新建一座排水泵站，裝機容量為1000千瓦，設計排水能力為3立方米/秒。同時，對現(xiàn)有排水泵站進行升級改造，更新老化的設備，提高泵站的運行效率和排水能力。例如，對金沙居委地區(qū)西部的某排水泵站進行設備更新，將其排水能力從1.5立方米/秒提升至2立方米/秒。完善管網(wǎng)布局是確保排水系統(tǒng)高效運行的關鍵。對金沙居委地區(qū)的排水管網(wǎng)進行重新梳理，優(yōu)化管道的走向和連接方式，消除管網(wǎng)中的瓶頸和斷頭管。加強排水管網(wǎng)與周邊區(qū)域的銜接，確保雨水能夠順暢地排出。在金沙居委地區(qū)與相鄰街道的交界處，優(yōu)化排水管網(wǎng)的連接，增加連接管道的管徑和數(shù)量，提高區(qū)域間的排水協(xié)同能力。同時，結合城市的發(fā)展和規(guī)劃，對新建區(qū)域的排水管網(wǎng)進行科學規(guī)劃，采用雨污分流制，提高排水系統(tǒng)的運行效率和環(huán)境效益。6.1.2雨水調(diào)蓄設施建設建設雨水調(diào)蓄設施是緩解暴雨積水壓力的有效措施之一。通過建設雨水調(diào)蓄池、濕地等設施，可以在暴雨期間儲存多余的雨水，減輕排水系統(tǒng)的壓力，待雨勢減弱后再將儲存的雨水緩慢排出。在雨水調(diào)蓄池建設方面，根據(jù)金沙居委地區(qū)的地形、土地利用和排水需求，合理確定調(diào)蓄池的位置和規(guī)模。在地勢較低且容易積水的區(qū)域，如金沙居委地區(qū)的西部和北部，建設大型雨水調(diào)蓄池。調(diào)蓄池的規(guī)模應根據(jù)該區(qū)域的暴雨強度、匯水面積和排水能力等因素進行計算確定。例如，在金沙居委地區(qū)西部某小區(qū)附近建設一座容積為5000立方米的雨水調(diào)蓄池，可有效儲存該區(qū)域在暴雨期間產(chǎn)生的多余雨水。雨水調(diào)蓄池的設計應考慮多種因素，如進水口和出水口的設置、池體的結構強度、防滲措施等。進水口應設置在能夠有效收集雨水的位置，出水口應與排水管網(wǎng)合理連接，確保雨水能夠順利排出。池體的結構強度應滿足儲存雨水的要求，同時應采取有效的防滲措施，防止雨水滲漏對周邊環(huán)境造成影響。濕地作為一種生態(tài)型的雨水調(diào)蓄設施，具有凈化水質、調(diào)節(jié)氣候、保護生物多樣性等多種功能。在金沙居委地區(qū)，可利用閑置土地或公園、綠地等公共空間建設濕地。在某公園內(nèi)建設一片面積為1000平方米的濕地，通過種植蘆葦、菖蒲等水生植物，形成自然的生態(tài)系統(tǒng)，對雨水進行凈化和調(diào)蓄。濕地的建設應充分考慮其生態(tài)功能和調(diào)蓄能力，合理設計濕地的水深、水流速度和植物配置。水深應根據(jù)濕地的功能和植物的生長需求進行確定，一般在0.5-1.5米之間。水流速度應控制在適當范圍內(nèi)，以確保雨水能夠充分與植物接觸，實現(xiàn)凈化和調(diào)蓄的目的。植物配置應選擇適合當?shù)厣L的水生植物，形成多樣化的生態(tài)群落，提高濕地的生態(tài)穩(wěn)定性和調(diào)蓄能力。6.1.3城市綠地與透水路面建設增加城市綠地面積和建設透水路面是提高城市雨水下滲能力、減少地表徑流和積水的重要措施。城市綠地具有良好的雨水吸納和儲存能力，能夠有效調(diào)節(jié)城市的水文循環(huán)。在金沙居委地區(qū)，應加大對綠地的規(guī)劃和建設力度，提高綠地覆蓋率。在新建區(qū)域，嚴格按照城市規(guī)劃要求，確保綠地面積達到一定比例。在老舊區(qū)域，通過改造閑置土地、拆除違法建筑等方式，增加綠地面積。例如，在金沙居委地區(qū)的某老舊小區(qū)，拆除部分違章搭建的建筑物，建設一片面積為500平方米的綠地，種植草坪、花卉和樹木，提高了小區(qū)的綠地率，增強了小區(qū)對雨水的吸納能力。同時，優(yōu)化綠地的布局，使其分布更加均勻，充分發(fā)揮綠地的調(diào)蓄作用。在地勢較高的區(qū)域建設綠地，可有效攔截雨水，減少雨水向地勢較低區(qū)域的匯集；在易積水區(qū)域周邊建設綠地，可減緩雨水的流速，增加雨水的下滲量。透水路面能夠使雨水迅速滲透到地下，減少地表徑流的產(chǎn)生。在金沙居委地區(qū)，應推廣建設透水路面，如透水磚路面、透水混凝土路面等。在人行道、非機動車道和停車場等區(qū)域優(yōu)先采用透水路面。在某商業(yè)區(qū)的人行道和非機動車道上鋪設透水磚路面，經(jīng)測試，在相同降雨條件下，透水磚路面的地表徑流量比傳統(tǒng)硬質路面減少了約40%。透水路面的建設應注意材料的選擇和施工質量。選擇透水性能好、強度高、耐久性強的材料，確保透水路面能夠長期穩(wěn)定地發(fā)揮作用。在施工過程中，嚴格按照施工規(guī)范進行操作，保證透水路面的平整度和透水性能。同時，加強對透水路面的維護管理，定期清理路面上的雜物和灰塵，防止堵塞透水孔隙，影響透水效果。6.2非工程性措施6.2.1加強城市規(guī)劃與管理在城市規(guī)劃與管理過程中，充分考慮暴雨積水風險是降低災害影響的關鍵環(huán)節(jié)。城市規(guī)劃部門應樹立可持續(xù)發(fā)展的理念，將暴雨積水風險評估結果作為重要依據(jù)，融入到城市的總體布局和詳細規(guī)劃之中。在土地利用規(guī)劃方面，要嚴格控制在高風險區(qū)域的開發(fā)建設活動。根據(jù)前文的風險評估結果，金沙居委地區(qū)的西部和北部為暴雨積水高風險區(qū)域，應避免在這些區(qū)域新建大型商業(yè)綜合體、高密度住宅區(qū)等高風險項目。對于已有的建筑和設施，應逐步進行改造或搬遷，以降低其在暴雨積水災害中的暴露程度?？梢詫Ω唢L險區(qū)域內(nèi)的老舊住宅進行改造，提高其防洪標準，或者引導居民搬遷至安全區(qū)域，減少人員和財產(chǎn)損失的風險。同時，要優(yōu)化城市的功能分區(qū)，使不同功能區(qū)域之間的布局更加合理，減少因功能布局不合理導致的積水風險。例如，避免將商業(yè)區(qū)和居民區(qū)集中布置在地勢低洼且排水困難的區(qū)域，可將商業(yè)區(qū)布局在地勢較高、排水條件較好的區(qū)域，以減少暴雨積水對商業(yè)活動的影響。此外，應加強對城市建設項目的規(guī)劃審批管理，確保新建項目符合防洪排澇要求。在項目審批過程中，要求建設單位提交詳細的防洪排澇方案，對項目的排水設計、雨水收集利用措施等進行嚴格審查，確保項目建成后不會增加周邊區(qū)域的暴雨積水風險。城市規(guī)劃與管理部門還應加強對城市基礎設施建設的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，確保排水系統(tǒng)與其他基礎設施之間的銜接順暢。在道路建設過程中，要合理設計道路的坡度和排水方向，使道路雨水能夠順利流入排水管網(wǎng)。同時，要加強對排水管網(wǎng)與周邊地塊、建筑物的銜接管理，確保雨水能夠及時排出，避免出現(xiàn)積水現(xiàn)象。例如，在金沙居委地區(qū)的某新建道路工程中，通過優(yōu)化道路坡度設計，使道路雨水能夠自然地流入排水管網(wǎng)，減少了道路積水的風險。6.2.2完善預警與應急響應機制建立健全暴雨積水預警系統(tǒng)和完善應急響應預案是提高城市應對暴雨積水災害能力的重要保障。氣象部門應加強對暴雨天氣的監(jiān)測和預報能力，利用先進的氣象監(jiān)測設備和數(shù)值預報模型，提高暴雨預報的準確性和時效性。通過與相關部門的信息共享平臺，及時將暴雨預警信息傳遞給城市管理部門、居民和相關單位，確保預警信息能夠快速、準確地傳達給受影響的人群。城市管理部門應根據(jù)暴雨預警信息，及時啟動相應級別的應急響應預案。應急響應預案應明確各部門的職責和任務，確保在災害發(fā)生時能夠迅速、有序地開展搶險救援工作。在暴雨積水發(fā)生時，排水管理部門應立即組織人員對排水管網(wǎng)進行巡查和疏通，確保排水系統(tǒng)的正常運行；交通管理