台风‘帕卡’刚走又暴雨袭城”之 黄阁路清林路路口内涝模型解析

台风“帕卡”刚走又暴雨叛城  

之阁路清林路路口内涝模型解析

“天鸽”“帕卡”之后暴雨再次袭城

“七夕”前夕，台风“天鸽”（13号）、“帕卡”（14号）两组cp大闹鹏城，带来大范围暴风和强降雨。“帕卡”于8月27日9时登陆后，深圳于当日15:40中止了全市台风预警。

小编带您数读书龙岗区防止台风工作

根据黄阁坑雨量站记录，8月27日全天降雨量129.66mm，降雨历时368分钟，相当于3年一时逢设计暴雨。龙岗区现状大部分为一年一时逢设计暴雨标准的排水管网系统，在强有力的指挥官调度和不遗余力的巡查防范措施确保下，安全的经受住了倒数两场台风的考验。

你以为这就完结了？

一波未平一波又起！

“七夕”当天（8月28日），暴雨再次袭城。造成龙岗中心城多处严重积水，其中，黄阁路清林路路口的名字“又双叒叕”出现了，再次成为了深圳市民的“网红”观海点。

小编带您想到历年来备受暴雨摧残的黄阁路清林路路口

2015

“5·23”大暴雨

龙岗区仅次于小时降雨量95mm，达到50年一遇暴雨重现期标准，路口大面积积水，最大积水深度约50cm。

2016

“8·10”暴雨

2016年“8·10”暴雨，龙岗中心城最大小时降雨90.3mm，由于之前半小时横岗片区仅次于小时降雨达106mm(百年一遇再现期)，龙岗河河水上涨，对龙城龙岗片区排水管网形成水位顶托，龙岗中心城多处历史内涝点均不同程度经常出现积水，黄阁路与清林路路口亦不能幸免，仅次于积水深度约60cm，造成交通中断，市民上下班困难。

2017

“8·28”暴雨

离黄阁路最近的黄阁坑雨量站记录42分钟降雨52.2mm，相等于30年一时逢设计暴雨，积水面积超过1000㎡，最大积水深度达到50cm，机动车辆洗净水中熄火。

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  内涝仿真模型概述

新的城市规划设计公司环境与水务规划研究团队立足龙岗，侧重未来生态城市水系统建构，对标行业技术发展最前沿，以解决当前城市水问题为导向，以城市大数据+雨水管理信息化为抓手，以3S、云计算、物联网、人工智能技术应用于发展为契机，积极探索“全过程、全流域”雨水仿真模拟技术在规划咨询、工程设计和城市管理中的实践中应用。

通过多年来对龙岗城市地块、市政、水利、交通、水文气象等资料的深入研究和针对实际项目问题的不断创新，以模型库为核心，逐步实现数据处理自动化和本地化参数替代性自动化。后续通过物联网数据终端，以期构建水务、水利、水环境及水生态信息分析、日常管理、辅助决策、风险评估、灾情预警、指挥官调度等综合管理功能智慧化……（此处省略一万个字……欲知详情，请求注目正在火热赶制中的团队宣传册）

历史固执内涝点——“黄阁路清林路路口”，距离新城市公司大厦直线距离1.5公里，导致此处积涝的主要原因就是公司大厦西侧的余石岭北面山体客水。雨水仿真模型应用首当其冲就是指定这个片区了。

先辟个内涝模型平台分析分析

城市内涝模型平台仿真雨水从迫降到积涝包括降雨、产汇流、管网水动力、地表漫流、河道顶托倒灌等水力过程。其核心是对城市水文、气象、水动力参数本地化，城市和流域雨洪系统关系的定量研究。

城市大数据的标准化、规范化，模型的准确性和可持续性的前提条件是高质量率定、验证和基础数据库建设。

为减少不确定的边界条件对产汇流的影响，内涝模型研究范围从汇水区上游分水线至下游龙岗河干流河道，包括了龙城、龙岗街道范围和宝龙街道部分片区，总面积约75平方公里。

模型平台涉及居民单元41184个、道路水系草地单元5418个、空地单元46602个，分析处理15852段雨水管线、16127个雨水口、281个排水口，综合区分5891排水分区。

值得一提的是，本团队通过对地表低空间分辨率地图展开多种方法解析，得出结论

龙城龙岗片区1:500（空间分辨率0.26米）高精度地表三维城市大数据

有助在内涝精细化模拟和预报中构建水文、水动力模型参数本地化。

本次龙城龙岗内涝模型平台参数优先还包括气候类、地形类、土壤类和土地利用类四大类，共16个参数。

模型数据构建示意图

龙城龙岗内涝模型库

龙城龙岗内涝模型库涉及数十种水文、水动力、水环境、水生态和GIS模型。

国内外经典模型：SWMM、MIKE系列、EFDC、FVCOM、SWAT、BASINS、HEC-HMS、HEC-RAS、 QGIS、Delft3D。

团队自主研发模型：分布式水文模型、水动力学模型等。

充分利用各模型的优势，研究龙岗河流域水与城定量关系，流域统筹、动态耦合城市排水管网一维、城市地表漫流二维；河道一维、流域二维，构建降雨全过程、雨洪全流域精细化仿真平台，精细化仿真和预报预警城市内涝。

通过对近5年龙城龙岗逐分钟降雨资料和历史内涝点风险信息（淹没水深、水淹历时和水淹面积）、龙岗河流域河道断面、水文和洪水等资料系统分析，自由选择2015年“5.20”“5.23”、2016年“5.10”“5.20”和“8.10”等暴雨率定龙岗中心城内涝模型系统，对水文和水动力模型参数展开替代性。

根据率定标准，使模型参数本地化，真实重现历史内涝和洪水。

为智慧排水、智慧海绵、河长制

综合解决方案提供基础大数据

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“帕卡”前后水文气象分析

2017年8月27日～28日，”帕卡”台风前后龙岗区普降暴雨，尤其是黄阁坑雨量站降雨强度大，经对龙岗区18个雨量站逐分钟降雨资料统计分析：黄阁坑雨量站27日降雨量为129.66mm，降雨历时为368分钟，相当于3年一时逢设计暴雨，龙岗区其它雨量站27日暴雨相等于5年一时逢。

2017年8月28日6:00-9:00，黄阁坑雨量站积累降雨量达80.2mm，其中7:00-9:00经常出现龙岗区最大小时雨量，42分钟降雨52.2毫米，相等于30年一遇设计暴雨。由于前一天27日降雨已导致土壤含水饱和，28日早上降雨集中于且外排径流系数大，黄阁路清林路交会处相等于遭遇了50年一时逢暴雨的汇流影响。

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  内涝仿真模型检验

通过模型模拟“8·28”暴雨产生的内涝积水情况，并与现场测算相比较，积水过程与实际基本吻合，模型模拟结果具备较高的准确性。模型评估交汇处内涝积水面积1620平方米，清林路积水长度600米，仅次于积水深度0.9米，积水时间最久达到95分钟（与报纸报道略有出入）。

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  黄阁路清林路路口积水成因分析

（1）现状灌溉设施情况

黄阁路清林路路口的雨水外排地下通道是现状两根1.9x1.5箱涵，初建20年前，是按一年一遇设计暴雨再现期建设的，经评估其灌溉能已达不到一年一时逢标准。在近几年积极开展的内涝治理工程中，在黄阁路路口增加了雨水口，并对清林路一段雨水管段不作了不断扩大改建，但现状排水设施离城市内涝防治要求（50～100年一遇）存在较大的差距。

（2）积涝来水分析

从黄阁路路口两条雨水箱涵满流开始至积水消除，分别统计资料上游不同方向来水量，经模型分析统计得出结论，清林路东南侧的山水占到比达到70%，清林路西段大运城邦和北地下通道雨水汇聚占到16.8%，黄阁路北侧雨水占12.6%。对龙城公园山水的处理是解决问题此处积涝的关键所在。

（3）龙岗河水位顶托关系

此处内涝点在多年的内涝原因阐释中，均提到龙岗河水位顶托的问题。黄阁路箱涵下游末端出口是爱联河与龙岗河交会处，整个箱涵系统灌溉能力在很大程度上受到龙岗河水位的影响。龙岗河水位是本次仿真模型平台的边界条件，必须将实时临测数据带进模型分析。很失望，目前尚未建立对此关键水力点的监测系统，我们只能糅合以往类似降雨情况时河道水位数据作为参照。先对2016年“8·10”暴雨和2017年“8·28”暴雨时下游龙翔大道与吉祥路口内涝点的积水情况不作个比较。

“8·28”暴雨黄阁坑以外区域降雨量较小，总体而言龙岗河水位顶托爱联河箱涵的程度要小于去年“8·10”。龙翔大道沿线有部分路口积水是因为地块雨水未得到有效搜集组织，雨水快速汇集至龙翔大道各个路口，路口雨水口（巡查人员已及时清通并打开雨水篦）不能短时间内收泄路面雨水入箱涵，造成一定程度积水。

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  有感而总结

1、暴雨前后，人有所为已尽全力，基础设施先天不足需尽快补短革除。

2、常规治理，标准偏低系统不全，不足以应付城市内涝暴雨。

3、系统管理，逐渐构成各界共识，从源头到末端建构多层级工程系统，是城市排水防涝系统的基础确保。

4、海绵城市，发挥“中海绵”调蓄行泄体系和“大海绵”弹性容纳体系的空间统筹作用，灰绿融合，采行综合控制措施有效应对城市微克暴雨；

5、地表径流，被忽视的雨水不存在方式。形成的内涝的雨水径流更多是以地表径流形式汇集排放，在城市空间布局、竖向设计、汇水通道建构时应重点考虑到对地表径流的有效处理。

6、智慧水务，幸福与水有为。智慧水务建构城市与雨水信息化构建平台和精准模拟分析平台，构建日常管理、指挥官调度和民生交互应用智能化，将雨水变为宝贵的资源。

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  管理方案及模型评估

黄阁路清林路路口内涝治理方案根据系统构建轻重缓急和实行条件，辨别成以下几个方面：

1、优先改建黄阁路自北往南的排水箱涵，按照50年一遇行泄地下通道标准建设，断面2.5x2.0米，同时扩建黄阁路东侧山水截水沟，作为沿路山水行泄地下通道。

录：此段黄阁路为地铁16号线位，规划有综合管廊，目前正在开展轨道线和综合管廊的初步设计工作，初定2017年年底动工建设。  

2、结合龙城公园绿道建设、停车场改造，城管局与水务局联合积极开展龙城公园的海绵城市建设改建，对山水作有效地的搜集调蓄。

注：采用gis分析和现场踏看融合，初步指定三处调蓄空间，总调蓄容积1.6万立方米。

3、构建地表径流有效的搜集转输地下通道，将沿山脚、路面、地块散排的雨水搜集，集中于接入行泄地下通道，避免南流道路对路口灌溉形成压力。

录：包括沿余石岭北面的山水拦洪沟（海关后面、党校后面）系统改建；清林路南侧绿化带的下凹改建，形成地表排水通道，而不是去扩建清林径路雨水管。  

4、下游爱联河箱涵、龙岗河干流水位掌控。

录：结合龙岗区政府拟积极开展的龙岗河及沿线地块综合整治，拓宽主河道行洪断面，提升过水能力；通过建构横岗大型调蓄体系和整个流域水系统完善建设，缩减上游河道洪峰流量，有效降低河道水位。  

按上述方案改建实行后的模型评估结果与现状内涝风险仿真不作对比。

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  监测装置安装建议

历史固执内涝点 “黄阁路清林路路口”所在片区的内涝仿真模型平台经暴雨积涝验证，具备较高的准确性。

其在城市地表信息（下垫面、路网、高程）、静态水务设施信息（水库、河道、管网、闸阀、排放口、泵站、处理设施）方面已具备较好的信息完整度和数据精确度，水文气象数据解析已构成雨型分析成果体系，先前重点是开展动态水务信息（实时水位、流量、污染负荷）的监测与自动对接，实现模型平台的自动运营、自动校准和智能化管控指令输出，相结合智慧民生交互应用。

智慧水务的时代不是刚刚开始

而是很快就会全面到来