作者: 中科图新技术团队 标签: #GIS #智慧城市 #应急管理 #海绵城市 阅读时间: 6分钟


一、雨有多大?先看降雨量等级

8月12日凌晨,上海发布暴雨红色预警。徐家汇站24小时降雨量达316.1毫米,打破1874年该站有气象记录以来的历史极值;全市平均超过250毫米,已够到"特大暴雨"标准。

先建立一把"尺子"。按中国气象局口径,以24小时累计降雨量划分:

等级 24小时降雨量 体感特征
暴雨 ≥50毫米 低洼处开始积水,排水系统吃紧
大暴雨 ≥100毫米 多处道路积水,河道水位快速上涨
特大暴雨 ≥250毫米 超出常规排水能力,内涝风险极高

注意,雨量等级只描述"雨下多大",并不等于"会不会内涝"——内涝是降雨与城市排水能力共同作用的结果。本轮过程有多极端?全市45个水位代表站中,42个超警戒、23个超历史极值,金山、青浦、松江单日降雨量超300毫米。这个量级远超城市排水设施的日常承载预期。


二、内涝是怎么发生的?一条成因链路

极端降雨是外因,但内涝并不只由雨大决定。把成因拆开看,是一条清晰的链路:

H01_城市内涝成因排水防涝体系_知乎架构图1

1. 降雨强度超过设计标准。 城市雨水管网不是按"扛住一切暴雨"设计的,国内多数城市设计重现期为三到五年一遇。遇到强度更高的特大暴雨,管道收集输送能力被直接击穿,超出的雨水只能滞留地表。

2. 下垫面硬化,雨水下不去。 城镇化把农田、绿地、河塘变成道路、广场、屋顶。不透水面增多,雨水无法下渗,径流系数显著抬升——过去七成雨水渗入地下,如今七成以上汇入管网和地表,汇流又快又急,峰值流量被放大。

3. 管网标准偏低,排不出去。 即使按设计标准也仅"基本够用",再叠加管网老化淤积、收水口堵塞,实际过流能力进一步打折。

4. 外潮顶托,水被"堵"在城里。 这是沿海平原城市区别于内陆的要害。内涝往往伴随上游来水与天文大潮叠加,河道水位甚至高于雨水管网排水口高程,雨水排不出去,还可能倒灌。本轮黄浦江、杭州湾沿线潮位持续高位,正是典型的外潮顶托案例。

5. 圩区低洼,天然"洼地"。 上海约80%面积位于圩区——由圩堤围护、地面高程低于河道洪水位的区域。这类区域地势低,地表水、管网水天然向此汇集,成为内涝集中承灾面。


三、防涝工程体系:四类设施怎么分工

针对上述成因,防涝工程体系按"排、蓄、渗、挡"四个方向布置:

H01_城市内涝成因排水防涝体系_知乎架构图2

  • 排水管网:承担雨水收集输送,是基础工程,但受设计标准上限约束。
  • 泵站强排:重力流排不出时,靠泵站将雨水强排入河,是低洼区域的核心手段。
  • 调蓄设施:调蓄池、下凹绿地、河道湖泊提供临时缓冲空间,削峰错峰,避免瞬时水量全部压向管网。
  • 海绵城市:不是替代管网,而是用透水铺装、雨水花园等做源头减排、过程控制、末端调蓄,让降雨"慢下来、留下来",从源头削减进入管网的水量。

这套体系解决的是"常态暴雨可控";面对极端暴雨,工程能力有上限,就需要数字化管理来兜底。


四、数字化管理:"人防+物防+技防"

工程措施拼硬件,应急管理拼信息。一个实用的城市排水防涝数字化系统,通常包含四块:

  1. 易积滞水点位监测:在立交桥下、隧道、低洼路段布设液位计,积水深度实时回传,超阈值自动告警。
  2. 视频监控汇聚:把散落各处的监控接入统一平台,做到"点位有地图、画面可调用"——值班人员既看坐标,也看现场实况。
  3. 预警叫应机制:气象预警发布后,系统自动匹配受影响区域责任人并完成叫应,确保预警到人到岗,而非"发了就算完"。
  4. 转移安置清单:提前梳理风险区人员台账,与转移路线、安置点绑定,需要时按清单组织转移,避免临场抓瞎。

这套"监测—预警—响应"链条,本质是把分散的传感器、摄像头、责任人、清单汇聚成一张可调度的信息网,接入城市运行管理中心,实现积水点、泵站、救援力量一屏统览。

智慧管网大屏


五、趋势:从"治水"到"韧性"

中办、国办部署的2025—2027年韧性城市建设行动方案,明确要求开展城市体检风险隐患排查,把排水防涝能力纳入体检指标体系。相比汛期应急突击,韧性城市强调全过程风险管理:雨前排查、雨中调度、雨后评估,把每一次内涝当作数据采集和模型校验的机会。

对GIS、数字孪生、应急信息化从业者而言,这意味着两点:一是监测数据空间化——积水点、水位、管网、避难场所都落到同一套地理坐标系里;二是预案可视化——转移路线、泵站联动、力量布防在三维场景中可推演、可执行。这已是城市管理的刚需,而非概念。


🔧 工具推荐:想把监控点位、水位数据接入统一场景做可视化调度,可参考图新说的监控接入方案,将点位坐标与视频画面在三维场景中叠加呈现。


中科图新 | 让每一寸空间都有数字灵魂


参考来源: - 上海遭遇百年最强降雨:徐家汇24小时降雨量316.1毫米破纪录(看看新闻) - 台风停编北上 强降雨转战多省份(光明网) - 韧性城市建设行动方案(2025—2027年)相关部署(印江县政府公开文件)