东莞城市内涝预报预警V10参考文档课件.ppt
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1、全国城市防洪排涝与减灾学术年会全国城市防洪排涝与减灾学术年会 20152015东莞城市内涝预报预警关键技术研究与应用中山大学水灾害管理与水利信息化实验室2015年1月15日中国 南京中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室汇报提纲汇报提纲一、概述二、多普勒雷达降雨定量探测三、分布式城市内涝预报模型四、东莞城区内涝模型与模拟五、城市内涝预警评价方法六、东莞城区内涝预报预警系统开发七、总结2中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室一、概述一、概述3? 形成了系列的代表性城市群,如珠江三角洲城市群、长江三角洲城市群、环渤海湾城市群,等;
2、? 2010年第六次全国人口普查数据显示,截至2010年11月1日,我国城镇人口占总人口的49.68%,其中,珠江三角洲城市群城市化率超过80%我国在过去几十年中经历了一个快速的城市发展时期中山大学水灾害管理与水利信息化实验室我国城镇化发展非常迅猛我国城镇化发展非常迅猛?珠江三角洲城市群与京津冀、长江三角洲城市群被列为东部地区城市群市群。4国家新型城镇化规划(20142020年):2014年3月16日发布据中国政府网东部地区城市化走在全国前面中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势52014年珠江三角洲城市群城市内涝2014年5月11日深圳发
3、生严重内涝? 全市42条道路因积水导致交通中断或严重拥堵? 400余条线路共5458辆公交车辆停运? 直接经济损失约8000万元(据中国广播网)中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势62014年珠江三角洲城市群城市内涝2014年5月17日惠州发生严重内涝(据中新网、CCTV截图)中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室7珠江三角洲城市群中的广州市内涝特别严重珠江三角洲城市群中的广州市内涝特别严重?2013年7月15日,暴雨让广州市区内十余个路段出现水浸,广州大道半小时内积水超过50厘米,沿途商户损失惨重;?2
4、012年4月14日,广州市10多处出现较大的局部积水和涝情,市区11个路段堵塞,一度交通瘫痪,受阻近三个小时;?2011年7月17日,强降水使广州市中心城区28处出现短时积水或涝情。?2010年4月下旬到5月上旬不到一个月的时间里,广州市内涝不断,仅5月7日的一场内涝就使广州城内1万多辆汽车被淹,直接经济损失超过人民币1亿元;?2009年3月广州市内涝,全城交通大堵塞;城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势8年度内涝次数200312004220051
5、20061200712008320092201052011620127广州市中心城区广州市中心城区近10年来内涝发生的次数统计中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势9珠三角城市内涝严重广州岗顶(2009.6.3)中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势10珠三角城市内涝严重城市交通严重受阻中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势11
6、珠三角城市内涝严重东莞市金牛横路一杂货店成了水塘中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势12珠三角城市内涝实景?东莞某居民区一片汪洋?东莞 门前筑坝中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室13国内其它城市内涝增加国内其它城市内涝增加? 北京:北京: 2012年7月21日洪涝灾害,受灾面积16000平方公里,受灾人口190万人,79人死亡,163处不可移动文物不同程度受损,经济损失共约116.4亿元;? 武汉:1998年7月遭受暴雨成为水城之后,每年都投入数亿元进行排水系统改善
7、,2004、2011年水淹全城灾害又再度重演;? 上海:2013年10月,2001年8月、2005年8月,受台风暴雨的影响,上海城区发生严重内涝;? 南京:2003年7月5日、2006年7月20日,遭受暴雨袭击,城区变成一片水城;? 济南:2007年7月18日突降大暴雨,发生严重的内涝。城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室据住房和城乡建设部2010年对351个城市进行的专项调研结果显示,2008年2010年间,全国62%的城市发生过城市内涝我国城镇化过程中,内涝灾害严重,影响了我国城镇的可持续发展62%
8、14城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势中山大学水灾害管理与水利信息化实验室?我国快速城市化的洪涝灾害效应?城市洪涝灾害的频度和烈度呈上升趋势?城市洪涝灾害对社会的影响更大、更广,社会关注更高?我国城市内涝加剧的重要原因是我国城市的快速发展15城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室16城市内涝灾害的发生呈上升趋势城市内涝灾害的发生呈上升趋势? 城市内涝防治系统生病了? 城市内涝是我国城市的富贵病? 富贵病难治? 我国城市内涝的富贵病越来越严重中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学
9、水灾害管理与水利信息化实验室17城市内涝防治方法城市内涝防治方法?工程措施?非工程措施?内涝预报预警?研究目标?以珠江三角洲城市群中的典型城市东莞市为研究对象?采用国内外最新洪水预警预报技术,包括分布式物理水文模型、多普勒雷达降雨定量探测技术及GIS技术?对珠江三角洲城市群内涝预报预警关键技术开展研究?以东莞城区为例,开发城市内涝预报预警示范系统中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室二、多普勒雷达降雨定量探测二、多普勒雷达降雨定量探测18? 原理:利用微波的反射现象来对目标进行探测。? 方法:?接收到的回波信号的强度,反映了雨强的大小?电磁波在雷达与雨滴之间传
10、播所需要的时间,反映了雨滴的位置?通过回波强度与接受回波时间,进行降雨的定点、定量探测。中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室广州多普勒雷达广州多普勒雷达中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室广州多普勒雷达数据质量控制广州多普勒雷达数据质量控制中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室广州多普勒雷达降雨估算广州多普勒雷达降雨估算中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室东莞东莞06.706.7内涝雷达降雨定量估算内涝雷达降雨定量估算中山大学水灾害管理与水利信息化实验室
11、中山大学水灾害管理与水利信息化实验室三、分布式城市内涝预报模型三、分布式城市内涝预报模型?城市内涝模型结构23地表划分与汇流网络子模型降雨估算子模型产流计算子模型汇流计算子模型径流耦合子模型内涝淹没子模型中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室巨型城市内涝预报模型结构与方法巨型城市内涝预报模型结构与方法?城市内涝模型结构地表划分24城市地表建筑物绿地公共空间道路湖泊河涌有一定高度和较大面积的各类建筑物,包括工厂、办公楼和住宅区等,大片平地上的小型建筑不单独划分公共空间指高程与地面相同或相近但属敞开式的公共空间,表面不透水且有一定的面积,如休闲广场、运动场等,面积
12、太小的不单独划分,可包括在其周边的地物中道路为人工铺设的机动车道,路面不透水,可进一步分成一级、二级和三级道路湖泊指具有调蓄能力的水面,包括天然和人工湖泊河涌为城市区域内具有排水能力的天然或人工排水明渠,已经被覆盖的河道处理为地下排水管道绿地为由植被覆盖的,其上没有或只有较少量的建筑物或不透水面、具较大面积的地块,如公共绿地、公园等技术关键技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室巨型城市内涝预报模型结构与方法巨型城市内涝预报模型结构与方法?城市内涝模型结构基于遥感影像的城市下垫面特征参数提取25技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管
13、理与水利信息化实验室巨型城市内涝预报模型结构与方法巨型城市内涝预报模型结构与方法?城市内涝模型结构地表汇流网络提取26地表汇流网络指径流在地物上汇流的通道,包括计算单元内的汇流网络,称为单元汇流网络,和计算单元内的径流进入道路后沿道路的汇流网络,称为路面汇流网络。路面在充当地面汇流网络时,视作矩形河道,路面的宽度为河宽,路面的坡度为河道底坡,道路的长度为河道长度。不同的汇流网络,采用不同的汇流计算方法。地表汇流网络的提取与地表划分同步进行。技术关键技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室巨型城市内涝预报模型结构与方法巨型城市内涝预报模型结构与方法27?城
14、市内涝模型结构地下汇流网络提取?地下汇流网络:?地下排水管网(包括沟渠和已加盖河涌)?河涌和深层排蓄水隧道? 提出一个“逆流向上”的确定地下汇流网络的方法技术关键技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室巨型城市内涝预报模型结构与方法巨型城市内涝预报模型结构与方法?城市内涝模型结构水量交换点提取28? 水量交换点即地表汇流网络和地下汇流网络产生水量交换的地点,主要就是收水口。? 将几个收水口合成为一个,称为计算收水口计算收水口,其收水能力为各个收水口的收水能力之和。根据河道的长度,对于较长的河道,也可设若干个收水口,以考虑城市空间的特征变化。? 湖泊处理为
15、特殊的水量交换点,它有调蓄能力。水流进入后并不马上排入地下排水系统,而是暂时蓄存在水量交换点,起到调蓄内涝径流的作用。技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室巨型城市内涝预报模型结构与方法巨型城市内涝预报模型结构与方法?城市内涝模型结构易涝点提取29技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室城市内涝模型产汇流计算方法城市内涝模型产汇流计算方法?城市内涝模型结构城市内涝模型结构产流计算方法产流计算方法30? 灰色屋顶、公共空间、道路、河涌和湖泊不透水面产流? 蓄满产流? 地下径流? 地表径流透水面产流绿色屋顶产流技术关
16、键技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管理与水利信息化实验室?二维汇流? 建筑物影响下的二维汇流计算方法容积率系数法?一维汇流? Pressmann提出“ 明管缝” (Open Slot)的方法?屋顶汇流? 绿色屋顶的汇流按照水箱出流计算城市内涝模型产汇流计算方法城市内涝模型产汇流计算方法?城市内涝模型结构城市内涝模型结构汇流计算方法汇流计算方法31技术关键技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室巨型城市内涝预报模型结构与方法?城市内涝模型结构径流耦合计算方法32深层排水系统地表径流、管网径流地表径流排涝泵站技术关键中山大学水灾害管理与水利信息化实验室中山大学水灾害管
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