薄濤 丁彬彬

摘 要：以深圳市寶安區(qū)107國道新安段沿線及周邊片區(qū)為研究對象，對該區(qū)域的內(nèi)澇成因進(jìn)行分析，并構(gòu)建了水力模型，研究了50年一遇的設(shè)計暴雨下城市內(nèi)澇情況。通過歷史內(nèi)澇點與模擬內(nèi)澇結(jié)果相對照，驗證了模型的可靠性。最后對該區(qū)域擬實施的深層隧道方案代入模型進(jìn)行了內(nèi)澇風(fēng)險評估，方案實施后內(nèi)澇災(zāi)害范圍可削減至0.6平方公里，可以在區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)明顯的內(nèi)澇防治效果。

關(guān)鍵詞：城市排水管網(wǎng)模擬系統(tǒng)；防澇規(guī)劃；地理信息系統(tǒng)

中圖分類號：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0015-02

本文以深圳寶安107國道周邊區(qū)作為研究區(qū)域，通過構(gòu)建水力模型，綜合考慮降雨的時空分布、雨水管網(wǎng)的匯流路徑、積水程度等因素，對內(nèi)澇風(fēng)險進(jìn)行了評估，對內(nèi)澇原因進(jìn)行了分析，并討論了深層隧道方案對排洪防澇的作用。

1 研究區(qū)域基本概況

1.1 研究區(qū)域簡介

研究區(qū)域為深圳寶安區(qū)老城區(qū)，即西鄉(xiāng)河至新圳河之間老城區(qū)區(qū)域，重點為107國道新安段沿線及周邊片區(qū)的內(nèi)澇整治。位于深圳市西部的寶安區(qū)，由于瀕臨珠江口，地勢較低，受澇水滯問題尤為突出。

1.2 內(nèi)澇原因分析

通過對寶安老城區(qū)各內(nèi)澇點的調(diào)查分析，頻發(fā)內(nèi)澇的原因主要有以下幾個方面：（1）集中且超標(biāo)的暴雨是導(dǎo)致寶安區(qū)發(fā)生內(nèi)澇的主要客觀因素，防洪及排澇工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低。（2）潮汐頂托，寶安區(qū)西部沙井、福永、西鄉(xiāng)、新安四街道濱臨海邊，受風(fēng)浪、潮汐頂托影響較大，在暴雨襲來時，極易因排水不暢而受淹[1]。此外，城市硬地化面積增加，調(diào)蓄設(shè)施減少，徑流系數(shù)增大，雨水量增大，河道排洪能力不足也是該地區(qū)易澇的重要原因。

2 模型的建立

本次研究采用Mike Flood水力模型對研究區(qū)域現(xiàn)狀城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行評估，綜合分析城市排水系統(tǒng)實際排水能力。

排水管網(wǎng)模型構(gòu)建的主要工作包括：梳理管線、解析下墊面、劃分匯水區(qū)間、輸入降雨邊界和排水口水位邊界等。模型的構(gòu)建和應(yīng)用過程總體可分為數(shù)據(jù)整理、模型搭建、質(zhì)量控制和模型應(yīng)用等四個步驟，如圖1所示。

3 內(nèi)澇風(fēng)險評估與區(qū)劃

基于Mike Flood平臺，耦合城市水文模型和二維地表模型評估全市的排水防澇現(xiàn)狀條件，識別內(nèi)澇風(fēng)險。采用Mike Urban模塊構(gòu)建排水管網(wǎng)模型，Mike 21模塊構(gòu)建二維地表模型，在Mike Flood平臺中將以上加以耦合，形成完整的內(nèi)澇風(fēng)險綜合評估模型[2，3]。鑒于深圳市內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，以50年一遇設(shè)計暴雨作為降雨條件，評估研究范圍內(nèi)的城市內(nèi)澇情況。因研究范圍內(nèi)的河流均為感潮河段，依據(jù)《深圳市排水（雨水）防澇規(guī)劃》（2015年）中推薦潮位與暴雨的銜接方案，采用20年一遇潮位與50年一遇暴雨遭遇的銜接方案，充分考慮洪潮水位可能對排水管網(wǎng)造成的頂托。

通過對模擬結(jié)果的分析，得到區(qū)域的內(nèi)澇風(fēng)險區(qū)總面積達(dá)到9.67km2，占總建成區(qū)面積的15.3%。說明了研究區(qū)域的現(xiàn)有市政排水能力不足以應(yīng)對大暴雨條件，城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險比較嚴(yán)重。

通過將區(qū)域內(nèi)有記錄的45個歷史內(nèi)澇點與模擬內(nèi)澇結(jié)果相對照，從對比結(jié)果中可見其中43個歷史內(nèi)澇點在模擬內(nèi)澇結(jié)果中得到了體現(xiàn)，匹配率達(dá)到了95%，從而驗證了模型的可靠性。

4 排水防澇工程設(shè)計方案

近年來，城市內(nèi)澇一直是困擾中國大城市的難題。頻繁的內(nèi)澇已經(jīng)給城市敲響了警鐘，國外先進(jìn)理念和措施得到普遍認(rèn)同，其中深層隧道（簡稱深隧）排水技術(shù)[4]引起了廣泛關(guān)注。

本研究擬實施深層隧道方案，該方案的實施將會將咸水涌與新圳河下游的全部雨水排水口截流進(jìn)入深層隧道。為模擬方案的實施情況，在現(xiàn)狀模型中添加深隧主線、支線以及附屬設(shè)施見表1和圖2。

以深隧的匯水范圍及周邊區(qū)域共17.4平方公里作為研究范圍，通過運行50年一遇的暴雨條件，根據(jù)模型結(jié)果統(tǒng)計，以地面積水15cm及以上作為內(nèi)澇的評價標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)狀條件下深邃研究區(qū)域內(nèi)的內(nèi)澇災(zāi)害范圍為3.98平方公里，而在深隧方案實施的條件下，內(nèi)澇災(zāi)害范圍可削減至0.6平方公里?？梢姡钏矸桨缚梢栽趨^(qū)域內(nèi)實現(xiàn)明顯的內(nèi)澇防治效果。

5 結(jié)語

（1）通過對50年一遇的設(shè)計暴雨下城市內(nèi)澇情況的模擬，并將歷史內(nèi)澇點與模擬內(nèi)澇結(jié)果相對照，驗證模型的可靠性，結(jié)果表明研究區(qū)域的內(nèi)澇風(fēng)險區(qū)總面積占總建成區(qū)面積的15.3%，說明目前研究區(qū)域內(nèi)的排水能力不足以應(yīng)對大暴雨條件，城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險比較嚴(yán)重。（2）深層隧道技術(shù)對城市防洪排澇效果顯著，將深邃方案代入模型進(jìn)行了內(nèi)澇風(fēng)險評估，方案實施后內(nèi)澇災(zāi)害范圍可削減85%，降低至0.6km2，可明顯起到的內(nèi)澇防治效果。

參考文獻(xiàn)

[1]冷越.深圳市某區(qū)內(nèi)澇調(diào)研及對策研究[D].華南理工大學(xué)，2013.

[2]許文斌.MIKE FLOOD模型應(yīng)用于南昌排水防澇綜合規(guī)劃[J].中國給水排水，2015，（09）：132-134.

[3]姚雙龍.基于MIKE FLOOD的城市排水系統(tǒng)模擬方法研究[D].北京工業(yè)大學(xué)，2012.

[4]門絢，李冬，張杰.國內(nèi)外深隧排水系統(tǒng)建設(shè)狀況及其啟示[J].河北工業(yè)科技，2015，（05）：438-442.