航天宏圖內澇模型助力城市內澇監(jiān)測預警相關業(yè)務

昨天夜間開始

北方多地將切換到多雨模式

華北、黃淮、東北等地有較強降雨

華北地區(qū)降雨或為今年來最強
本輪降雨將自西向東

覆蓋河北、北京、天津、

山東、遼寧等10余省份

近幾年來，極端暴雨事件頻發(fā)造成了不可估量的生命和財產(chǎn)損失，例如廣州市2010年“5.7”特大暴雨、北京市2012年“7.21”特大暴雨、河南鄭州2021年“7.20”特大暴雨事件。國家住房和城鄉(xiāng)建設部副部長仇保興認為：城市內澇的本質不是因為降水淹了城市，而是由于在迅速擴張的城市建設過程中落后的排水系統(tǒng)不能與快速的發(fā)展所匹配造成的。如何對城市內澇采取行之有效的防治措施，保障城市經(jīng)濟和社會的健康發(fā)展，成為了一個亟需高度重視的問題。

航天宏圖公司通過耦合一維管網(wǎng)模型與二維水動力模型，對內澇淹沒過程進行模擬，同時結合降雨場景，實現(xiàn)淹沒范圍與水深變化動態(tài)展示，以期為內澇應急響應提供技術支持，輔助相關部門開展防澇減災工作。

解決方法

基于城市雨洪模型特點，選用單項耦合方式，結合一維開源水文模型（SWMM）在雨洪模擬中的良好適應性及二維半開源水動力模型（LISFLOOD-FP）在洪水淹沒歷程中的直觀展示效果，實現(xiàn)淹沒過程模擬。

整體思路為：首先，基于管網(wǎng)水系等基礎數(shù)據(jù)構建研究區(qū)SWMM模型；接著，采用相關算法提取節(jié)點的溢流過程，作為LISFLOOD-FP模型的驅動數(shù)據(jù)；最后，基于模擬數(shù)據(jù)進行淹沒分析，獲得淹沒范圍、淹沒水深及過程。

▲圖1：流程圖

案例應用

以靖安某區(qū)域為例：當突發(fā)強降雨時，路面積水成倍增加，驟然聚積的積水若無法及時排除，將對道路、公共區(qū)域及低洼處的居民區(qū)帶來諸多損失?；隈詈夏Ｐ?，可對強降雨造成的城市內澇進行二維模擬，實現(xiàn)內澇過程可視化展示，在接入降雨預報信息的情況下，還可對即將被淹沒的區(qū)域進行預警，以降低內澇風險。

▲ 圖2：一定時間段的降水信息

▲圖3：swmm模型構建

以上述圖件為例，圖2為研究區(qū)域2022年6月17日晚5點至11點的降雨過程，降雨從晚6點開始，晚9點達到峰值。內澇過程如圖4所示，道路從晚6點半開始產(chǎn)生積水，持續(xù)至9點，操場以北道路主干區(qū)近乎被積水覆蓋。若使用預報的降雨數(shù)據(jù)，計算的內澇結果則可結合風險等級提前發(fā)布預警信息，疏散內澇風險較高區(qū)域的車輛或居民，避免生命財產(chǎn)損失。

總結展望

航天宏圖公司通過模型耦合的業(yè)務化應用研發(fā)，助力城市內澇監(jiān)測預警相關業(yè)務，未來將繼續(xù)深耕相關產(chǎn)品研發(fā)，探索模型參數(shù)自動化率定系統(tǒng)，結合城市內澇災害損失模型自動生成典型易澇點災損和防御決策報告，以期為防災減災工作及災害損失補償機制提供數(shù)據(jù)支撐，同時為各級政府部門災害應急決策提供參考。

責任編輯：彭菁