海口主城区内涝：揭秘水患背后的环保工程与防汛智慧
摘要：本文基于PCSWMM软件，构建了海口市主城区一维、二维耦合内涝模型，通过多情景模拟分析了内涝的特征及成因，并提出针对性的组合减灾方案。研究表明，基于PCSWMM的模型能够为成因分析和防灾决策提供可靠信息。海口市主城区积水主要由降雨量超标、潮位顶托、河道排水能力不足以及地势低洼等因素引起。通过管道改造、河道扩宽结合增设蓄水池和排涝泵站的组合减灾措施，可以有效缓解区域内涝。
01 研究区域概况
海口位于热带北缘，以其独特的地理位置和气候条件著称，全年平均降雨量达1827mm，其中5月至10月为雨季，其占全年降雨量的78.1%；9月份是最高峰期，平均降雨量达到300.7mm，是全年的16.5%。由于地处低纬度热带，该地区易受强降雨与风暴潮影响，使得城市面临频繁且严重的内溢问题。
02 海口市主城区内涝模型构建
利用最新的地形高程数据、管网检查井信息以及河道数据，我们精确构建了海口市主城区的一维、二维耦合内溢模拟模型。这款复杂系统包括139个子汇水单元、62920个地表网格点、13122条管段路线及13073个检查井节点，以及10条河流通道及其排出点共47处。在龙昆沟出海等35处设置挡潮闸以调节洪水流量。
03 模拟研究及结果分析
利用上述模型，我们进行了一系列设计情景下的模拟研究，从而揭示了不同重现期（2年、一次在100年中发生一次）下积水面积与体积分布情况。在50年一遇的情景下，由于累计较长时间的持续性大幅增加了积水面积和体积，同时也导致平均深度增加，这进一步加剧了城市内部洪泛风险。此外，我们发现龙昆沟排水系统是最容易受到洪泛威胁的一个区域。
04 内溢成因分析
我们重点探讨了龙昆沟这一典型案例，以深入了解各项因素如何共同作用导致此类事件。在这方面，我们发现坡度、高程差异以及管道长度都对形成严重洪泛有显著影响。而且，由于潮位顶托效应造成的大同分洪沟出口排放受到限制，最终导致大同分洪沟无法正常处理大量来袭液体，从而使得整个区域陷入更糟糕的情况。
05 综合治理措施建议
综合以上分析结果，本文提出了几项具体建议以解决这些问题：
改善管线网络结构，如重新规划或扩容关键路段。
加强相关基础设施建设，如增设蓄储设施并优化排污系统。
优化管理策略，如实时监控预警系统以便迅速响应突发事件。
提升公众意识教育，让居民学会识别早期信号并采取适当行动保护自己免受损害。
综上所述，本研究成功建立了一套有效工具用于评估未来可能出现的问题，并据此制定相应的预防措施，为未来的城市规划提供科学依据，同时提高居民生活质量。
