粤港澳大湾区高密度城市暴雨洪涝系统防治关键技术与装备
2022-12-23
项目概况
粤港澳大湾区是我国开放程度最高、经济活力最强、城镇化程度最高的区域之一,在国家发展大局中具有重要的战略地位。由于大湾区城市暴雨洪涝防御能力不足,暴雨洪涝灾害已成为大湾区城市当前最突出的水患,严重制约了经济社会高质量发展。本项目从大湾区城市暴雨洪涝治理面临的形势及难点出发,围绕大湾区洪涝治理宏观决策、工程布局和非工程措施三个主要方面,从机理—理论—技术与装备三个层次开展研究,以系统支撑有效提升大湾区城市洪涝灾害防御韧性。
主要亮点
揭示大湾区高度城镇化背景下洪涝加剧机理。解析了大湾区降雨对下垫面变化的响应关系,即城镇化后暴雨中心向高度城镇化地区转移,高度城镇化地区暴雨发生频次显著增加,下垫面变化引起的产汇流变化是大湾区城市洪涝灾害程度加剧的决定性因素。
创新高密度城市暴雨洪涝治理理论。提出了以“流域树”和“洪涝同源”为核心概念的流域系统整体观及“统一目标、统一规划、多维共治、系统优化”的高密度城市暴雨洪涝治理规划设计新方法,有效破解了高密度城市用地高度紧张背景下大幅度系统提升城市内涝标准的难题,并成功应用于澳门、深圳、广州等城市内涝防治规划。
研发城市洪涝监测预报预警一体化技术。研发了城市洪涝水文水动力耦合模型及考虑洪涝物理机制的内涝积水数据挖掘模型,提出了水文水动力模型和数据挖掘模型相融合的流域洪涝多模型集合预报模式,首次研发了以高德地图为平台、面向市民出行的城市洪涝风险精准靶向预警,实现了城市洪涝风险“实时响应、精准定位、风险分级”,有效避免了水浸人员伤亡、提高了公众出行效率。
研发适用于高密度城市的洪涝监测成套装备。自主研发了声波雨量监测设备和声波水位监测装置,研发了国产化、智能化、微型化的路面积水监测设备及桥隧溺水风险智能识别装置,实现了暴雨洪涝全过程、全要素、全覆盖智能感知。
应用成效
研究提出的高密度城市暴雨洪涝治理理论以及洪涝灾害监测、预报、预警技术等主要成果已广泛应用于粤港澳大湾区城市洪涝治理规划顶层设计、城市防汛应急救援决策、重大基础设施洪涝安全设防、城市公众服务预警等。应用区域覆盖了大湾区绝大部分城市,直接应用项目达100余项,相关合同额超15亿元,取得了显著的经济社会与生态环境效益,有力保障了大湾区人民群众生命财产安全。
>高密度城市暴雨洪涝防御理论框架及技术体系