看完阅兵后，一起来看海吧

如果看完阅兵还不过瘾的话，就来北方看看海吧。9月4日至5日，北方迎来了今年以来最强降雨，特别是京津地区雨水持续了近30个小时，部分地区降雨达到大暴雨量级。

今年的雨季雨水充沛，城市内涝问题再次显现，很多地区更是开启了“看海”模式，其实从2012年“7·21北京特大暴雨”事件开始，公众就开始越来越关心城市内涝问题，习近平总书记曾在中央城镇化工作会议上呼吁建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,从今年开始,中央财政将连续三年为“海绵城市”建设试点提供资金支持。

那么，城市内涝是怎么产生的呢？

相对土壤来讲，城市的建筑屋顶、马路、广场，它们既不透水又很光滑，因此，落在上面的雨水不仅不能渗入地下，还会以非常快的速度流入下水管道，再经下水管道被输送到污水处理厂，或者直接排放到城市周边的河、湖等自然水体中。

然而，下水管道运输的水量总是有限的，在暴雨时，短时集中降雨不能迅速经下水管道排走，就会积在马路上，倒灌到立交桥洞里或者处于低洼处的房屋中。

因此，从技术角度看城市内涝主要是由于国家排水设计规范所采用的低设计标准造成的。防洪规范GB50201—94，规定了对人口超过150万的城市，防洪标准采用重现期>=200年，这是合理的城市防外洪的标准，但不能指导城市排水系统的设计。国家室外排水设计规范GB50014，规定城市排水设计重现期为0.5年到5年，按照规范中这一排水设计标准建设的城市排水系统，城市一两年内涝一次是理所应当的。此规范只规定了雨水收集系统的低设计标准，缺乏城市整个排水系统（包括管道和地表排水通道）防御高重现期强降雨能力的规定。从管理角度看，近几年城市建设高速发展，应有的配套排水设施没有跟上，给原本超负荷工作的下游排水系统造成更大压力，有些建设项目缺乏水力评价，破坏了地表排水通道，这些都会使内涝频率更高，危害更加严重。

如何能改变这种现状呢？　　

除了对现有城市设计规范进行必要的改进外，目前排水系统计算方法相对落后，仅简单采用设计重现期的暴雨强度方法计算。一个相对独立流域中的主要排水系统的各部分往往是互相联系互相影响的，不能单独分析某一部分，而这样的城市流域一般都在5平方公里以上。因此必须对雨水进行演进，这需要通过数学模型来实现。通过水文水力模型，我们可以得到降雨的内涝深度及广度、水流速度和水流危害性指数，这些数据用来确定：城市排水系统中需要增容的部分；为排水通畅而不得不拆除的建筑物；需要保护的地表排水通道专门用地；加固易受冲刷的边坡；对水流危险指数超标的人行道及车行道采取安全措施；为城市内涝预警系统提供技术支持。如果受资金限制，则根据各部分在系统中的作用或危害的大小，确定改造的先后次序。

洪水预报模拟分析

随着数值模型技术的发展和电脑硬件（并行计算和GPU计算）的升级，实时二维洪水预报模拟已成为可能。在未来的防汛决策中，洪水实时风险预报系统将会起到重要的作用：

• 二维洪水模拟时间应能满足实时洪水预报的需要；

• 可提供区域内各位置的流速、水深变化过程等预报信息，也可为迁安路线确定及灾情估算提供支持；

• 实现任意点查询水位、水深、流速等信息；

• 实现二维洪水在蓄滞洪区的动态演进过程展示，并统计分析展示相关洪水要素。

MIKE FLOOD软件

MIKE FLOOD是一个把一维模型（MIKEURBAN和MIKE11）和二维模型（MIKE21）进行动态耦合的建模系统。利用这种耦合的方式，既利用了一维模型和二维模型的优点，又避免了采用单一模型时遇到的网格精度和准确性方面的问题。MIKE FLOOD的特点包括如下几点：

• 侧向连接，可以模拟洪水漫过河堤进入洪泛区

• 可以模拟全面的水工结构物

• 可以模拟隐性的结构物连接

• 人孔（manhole）连接，可以模拟城市排水系统和路面积水之间的相互作用

• 河道/排水管网连接，可以模拟河网和排水系统的连接

• 整合GIS

• 在MIKE21中，模型之间的连接（links）可以是任意方向，而不仅仅是水平或者竖直连接。

• 设计了图形用户界面，使得数据的导入，处理，分析，导出非常方便全面的在线帮助系统、用户手册，使得使用MIKE软件更加简单

• 可以得到DHI不断的、及时的技术支持和服务承诺

使用MIKEFLOOD有许多优势，一些模型的实际应用可以通过它来得到改进，包括：

• 洪泛区研究

• 风暴潮研究

• 城市排水

• 溃坝

• 结构物的水力设计

• 大尺度的河口研究

运用模拟分析计算这个工具，可以帮助相关的市政部门识别城市的低洼地带，并对重点地带进行重点规划、检查这些地带的排水设施，更为重要的是，在系统中还能查勘周边地区的环境，进一步对一些道路、屋顶等做海绵化的改造。

改造以建筑与小区、城市道路、绿地与广场、湖泊水系等建设为载体，通过渗滞蓄净用排等多种生态化技术，实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化，包括在适当的位置，建造下沉式绿地、植草沟、植被缓冲带、砂滤系统、入渗沟、绿化屋顶、地下蓄水池等。

“海绵”城市建设要改变传统的“以排为主”的雨水管理模式，强调采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段，通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术措施，效仿自然，提高雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，实现城市的良性水文循环。

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