2.黄河勘测规划设计研究院有限公司天津设计院 天津市 300000
摘要：由于城市建设进程的不断加快和现状排水管网的能力不足，海口市中心城区低洼片区积水严重。以广场路积水点为例，采用线形拟合法推算出区域外排量和产流量之间关系的计算公式，利用公式可快速直观的得到积水区域不同级别下一次降水的积水量，此公式可用于指导城市防汛排涝及指挥调度。
关键词：城市；内涝；分析；对策
前言
海口市地处海南岛北部（低纬度热带北缘），北濒琼州海峡，属于热带海洋气候，春季温暖少雨多旱，夏季高温多雨，秋季多台风暴雨，冬季冷气流侵袭时有阵寒。每年四~十月是热带风暴、台风活跃的季节（八~九月为甚），五~十月为雨季，九月为降雨高峰期，雨季月平均降雨量近250毫米，有历史记载的单月最大降雨量、单日最大降雨量分别高达1212.9毫米（2010年10月）、327.9毫米（1996年9月20日）。上个世纪80年代以来，随着海口市城市开发强度不断加大，原本可存留雨水的大量天然土地已被开发硬化，天然河道大幅被占压、填埋，土地、水系的蓄水排涝能力不断被削弱；加之历史上大部分市政排水管网设计标准不高，难以满足现阶段城市大暴雨天气下的排洪需要，导致局部点位的雨天道路积水问题突显。2017年，海口市政府共投入经费约1.2亿元，对全市积水较严重的5个积水点采取了工程措施进行改造，有力缓解了这5个路段的逢雨必积问题。尽管如此，目前城市当中部分道路由于受到排水系统建设不到位、邻近工程施工干扰、排水管道被破坏、河道水系占压等因素的影响，仍然存在雨天积水问题。此外，在台风天气下，海水潮位大幅提高引发风暴潮，还会导致沿海岸线低洼地带产生积水问题。因此，研究海口市中心城区低洼片区积水分析及对策是十分必要的。
近年来有许多专家学者针对城市内涝问题进行研究分析，内涝成因可归为：城市建设进程加快径流系数增加；城市排水管网外排能力不足；全球气候变化导致的城市暴雨强度及频率增加等。本文根据海口市实际情形，探讨一次降雨积水区域的积水量预测，为城市防汛排涝及指挥调度提供参考。
1积水点分析原理
1.1区域积水定义
根据《城镇内涝防治技术规范》及《上海市防汛工作手册》，结合海口市降雨实际情况，当24小时降雨量超过50毫米、气象部门发布暴雨蓝色预警时，道路积水深度达到或超过15厘米、退水时间达到或超过1小时且积水范围大于50平方米的路段即为积水点。根据积水程度，可将积水点划为三个等级：严重：路段积水平均深度>30厘米，退水时间>2小时，积水面积>2000平方米；中度：15厘米<路段积水平均深度≤30厘米，1小时<退水时间≤2小时，300平方米<积水面积≤2000平方米；轻度：路段积水平均深度=15厘米，退水时间=1小时，50平方米<积水面积≤300平方米；
1.2区域产流量与外排量关系
区域产汇流计算方法的内容十分丰富，本文使用较简单而应用也较广的径流系数法，它把各种损失综合反映在径流系数中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑积水区域管网外排能力一定，一次降雨的管网外排量为产流量与区域积水量的差值，计算公式如下
W产=P×F×Ψ式中W产——一次降雨区域产流量，立方米；P——一次降雨区域平均雨量，毫米；F——区域汇水面积，公顷；Ψ——区域综合径流系数。
W排=W产-W积式中W排——一次降雨区域管网外排量，立方米；W积——一次降雨区域积水量，立方米；
1.3降雨预警分级
根据台风威胁和严重程度以及降水等级划分，预警分四个级别：Ⅳ级（一般、蓝色）、Ⅲ级（较重、黄色）、Ⅱ级（严重、橙色）、Ⅰ级（特别严重、红色）。Ⅳ级（蓝色）预警：台风已经进入市警戒区但未进入防区，预计在未来七十二小时内将对区域带来影响；降水等级为小雨，即二十四小时降水量为0.1~9.9毫米的降雨过程；Ⅲ级（黄色）预警：台风已经进入市防区，预计未来四十八小时内将对市区带来影响；降雨等级为中到大雨，即二十四小时降水量为10~49.9毫米的降雨过程；Ⅱ级（橙色）预警：预计未来三十六小时内，台风将登岛到雷州地区，严重影响市区；降雨等级为暴雨，即二十四小时降水量为50~99.9毫米的降雨过程；Ⅰ级（红色）预警：预计未来二十四小时内，台风将登岛，给市区带来特别严重的影响；降雨等级为大暴雨到特大暴雨，即二十四小时降水量为100~250毫米以上的降雨过程。
2广场路积水点规律分析
本文从海口市中心城区15个易积水路段中选取较具代表性的广场路积水点重点分析，研究区域积水规律。广场路位于龙华区，积水处为：海口市第十一小学东南。此处汛期积水原因：广场路排水管道为合流管，排水下游大同沟在水体治理后修建了截流井、污水溢流池，并在出口设置堰门，且污水溢流池的下游椰子岛泵站尚未实现，现况管线处于闷控状态，造成积水。根据地形图测算，广场路积水点圈定汇水面积17.87公顷，综合径流系数取为0.842。根据广场路2016~2018年22次降雨记录的累计最大降雨量和积水量的统计数据，利用前文计算公式，得到每次降雨的产流量和外排量，并利用线形拟合方法得到预测公式如下所示：Y=0.8973*X-1551.9（R2=1）式中X——一次降雨区域产流量，立方米；Y—一次降雨区域管网外排量，立方米；
根据拟合公式和前文的降雨预警级别可以得到不同级别下的区域积水量，此公式可用于指导城市防汛排涝及指挥调度。小雨：1553立方米<广场路积水点积水量≤1705立方米；中到大雨：1706立方米<广场路积水点积水量≤2323立方米；暴雨：2325立方米<广场路积水点积水量≤3096立方米；特大暴雨：3097立方米<广场路积水点积水量≤5416立方米。根据积水量分级情况可根据实际情况调整防汛预案。
3防汛保障工作
（1）完善调度响应机制：①建立“四级响应”的分级响应机制，固化应急处置流程，提升防汛管理能力；②明确单元响应到位时间标准，各保障单元按备勤令时间要求30分钟内到指定地点，中单元所负责区域处置到位时间20分钟；③完善防汛指挥调度系统，增加信息化智能调度系统、车载视频监控系统等指挥系统，加强信息化管理和精准调度能力。
（2）防汛队伍标准化建设：①设备升级改造：整体防汛设备抽升能力需有提升，并可对现有设备进行升级改造，详见后续方案；②增配大型单元防汛人员及物资；③过度依赖大型防汛单元，设备保障能力不足，建议增加中型单元，为现有防汛货车配备水泵，提升抽升能力和单元灵活度；④队伍培训考核机制不完善，建议建立培训考核机制，加强理论知识培训、设备操作演练以及汛前考核规范。
（3）完善积水点防汛预案：①针对重点积水点细化修订专项，提高积水点应急处置能力。完善防汛风险点及重点路段的应急保障方案，做到重点路段全覆盖；②立足实战需要，对防汛风险点和积水点区按照“一点两练”的原则，进行逐个桥区现场实战演练，即每个点所负责的抢险单元及支援单元都进行现场演练；③对于所负责区域管线建立精确、全面的地理信息系统。
4结语
由于城市建设进程的不断加快和现状排水管网的能力不足，海口市中心城区低洼片区积水严重。本文以广场路积水点为例，采用线形拟合法推算出区域外排量产流量关系计算公式，利用公式可快速直观的得到积水区域不同级别下一次降水的积水量，为城市防汛排涝及指挥调度提供参考。防汛保障工作需要做到完善调度响应机制，防汛队伍标准化建设，完善积水点防汛预案等方面。根据汛情预警级别及突发极端降雨情况，汛情响应分为四级。根据不同级别细化响应内容，例如指挥、调度、热线、一线队员到岗数量、出动设备数量等。根据汛前布控方案，分级出动，明确职责分工，大型单元（电源泵车）负责积水点现场备勤值守，中小型单元负责防汛风险点、重要地区的巡查值守，负责值守范围内的积滞水处置及雨水口打捞工作，抢修组负责设施抢险工作。
论文作者:李茜1,严应佳2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/5
标签：积水论文; 区域论文; 管网论文; 小时论文; 海口市论文; 广场论文; 单元论文; 《防护工程》2019年第5期论文;