01 研究区域概况
海口市位于中国最南端的热带北缘,气候类型为热带海洋气候,全市年均降雨量达1827毫米,其中5月至10月为雨季,占全年降水量的78.1%;9月份是降雨高峰期,平均降雨量达到300.7毫米,占全年的16.5%。作为海南省、经济、科技和文化中心以及交通枢纽的重要城市,受强降雨与风暴潮影响,海口市内涝现出突发、频发和高危害特征。
02 海口市主城区内涝模型构建
利用PCSWMM软件,我们基于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(遥感解析),构建了一个一维、二维耦合的内涝模拟模型。这一模型包括子汇水区139个、地表网格62920个、管段13122根、检查井13073个、河道10条及排水口47处,并设置了35处挡潮闸以防止潮位顶托。
03 模拟研究及结果分析
通过对2014年威马逊台风期间海口市实际发生的极端天气事件进行模拟,我们得出了不同重现期下的积水面积及其分布情况。50年一遇的情景下,最严重的龙昆沟排水子系统出现了较大规模积水,其分布如图所示。
04 内涝成因分析
在此基础上,我们深入分析了龙昆沟区域内涝成因发现:首先,由于区域积水与平均高程之间存在显著相关关系,这意味着低洼的地势直接影响到了地区性的积水问题;其次,对于典型积water区域,如龙昆沟、大同分洪沟等,我们通过分析发现,即使在相同潮位条件下,只要重现期增加,就会导致更大的积water体积,这表明降雨量超标是导致严重内涝的一个主要原因。此外,不足的管道排water能力也加剧了内部流量的问题,而河道自身缺乏有效排water能力同样造成了一定的障碍。最后,从地形角度来看,一些低洼的地带由于其平坦的地势,使得更多的rainfall转变成了内部流动,从而加剧了地区性的一般化累进过程。
综上所述,为应对这些复杂且多方面因素引起的问题,我们提出了一系列组合减灾方案,比如增设蓄water池和排涌泵站,以及改造管道和河道,以提高它们对于特殊环境中的抗灾能力。在未来,可以进一步优化这些方案,以确保能够有效缓解并预防类似事件再次发生。