海口市主城区内涝:揭秘工业废水滥溢的隐患与“清流行动”的实效治理
摘要:以海口市主城区为例,基于PCSWMM软件构建一维、二维耦合内涝模型,分析内涝灾害特征及分类成因,并针对性地提出组合减灾方案。结果表明,基于PCSWMM的内涝模型可提供支撑成因分析和防灾决策的可靠信息。海口市主城区积水成因主要包括降雨量超标、潮位顶托、河道和管道排水能力不足以及地势低洼和地形平坦。通过管道改造结合增设蓄水池和排涝泵站的组合减灾方案可以有效缓解区域内涝。
01 研究区域概况
海口市位于热带北缘,是热带气候城市,全年平均降雨量1827mm,其中5月—10月为雨季;9月为降雨高峰期。受强降雨与风暴潮影响,海口市内涝呈突发、频发、高危害特征。
02 海口市主城区内涝模型构建
利用管网、检查井与河道信息,以及下垫面利用信息和地形高程数据等构建了一维、二维耦合模拟模型。所构建模型共包含子汇水区139个、地表网格62920个、管段13122根等。在龙昆沟出海口等35处设置挡潮闸,其运行方式是当上游水位高于下游潮水位时开闸排水,反之关闸挡潮。
03 模拟研究及结果分析
不同设计降雨情景下,对应的积水面积分别为11.13km²(2年一遇)、14.50km²(5年一遇)…620.21×104m³(50年一遇)。50年一遇情景下的最大积水深度及其分布如图2所示。
模拟结果显示,在2年一遇降雨情景下,研究区域12.7%面积遭受积淤;在50年一越增加88%,172%,且难以排出。
04 内涌成因分析
以龙昆沟排水子系统最严重情况进行分析。在50年一次事件中,如图3所示。
4.1 区域参数关联性
通过Pearson相关性分析法,以子汇 水区单元研究地区积淤特征与参数之间关系发现坡度显著相关于积淤面积占比及综合积淤程度,而平均高程则显著相关于累计深度及综合评价指标。
4.2 典型积淤区域内部行为原因探讨:
降雨超标:相同潮位但不同重现期组合情境中龙昆沟下游区域如表二所示。在极端条件下,即使仅仅是轻微超过标准而不考虑其他任何外部因素或干预措施也可能引发严重渗透问题。
潮位顶托:从08:45至11:30期间,由于缺乏适当控制措施,当大同分洪沟出口受到连续性的压力导致其无法完全释放所有来往物质,从而导致了大量来自更远距离的地方填充进该空间,最终造成此次事件发生时的大同分洪沟出口堵塞问题,这种持续不断的问题逐渐加剧并最终达到一个临界点,使得整体环境变得更加脆弱,因此为了确保长期稳定需要采取相应措施来解决这些潜在的问题。
05 防治措施建议:
加强监控网络建设,以便早期监测到可能出现的问题并迅速采取相应行动;
提升公众意识,让人们认识到他们应该如何做才能帮助保护自己的社区免受自然灾害影响;
增加基础设施投资,比如修复老旧桥梁或道路,以提高它们能够承载更多流量的情况;
改善城市规划,使得未来建设项目能更好地适应变化中的天气模式,并将其作为未来的发展方向之一;