ISSN 1004-4965

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广州城市暴雨内涝模型模拟效果评估

李海燕 吴晓绚 王婷 潘蔚娟 肖婷 叶希莹

李海燕, 吴晓绚, 王婷, 潘蔚娟, 肖婷, 叶希莹. 广州城市暴雨内涝模型模拟效果评估[J]. 热带气象学报, 2023, 39(5): 689-696. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.060
引用本文: 李海燕, 吴晓绚, 王婷, 潘蔚娟, 肖婷, 叶希莹. 广州城市暴雨内涝模型模拟效果评估[J]. 热带气象学报, 2023, 39(5): 689-696. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.060
LI Haiyan, WU Xiaoxuan, WANG Ting, PAN Weijuan, XIAO Ting, YE Xiying. Evaluation of Simulation Effect of Urban Rainstorm Waterlogging Model in Guangzhou[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2023, 39(5): 689-696. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.060
Citation: LI Haiyan, WU Xiaoxuan, WANG Ting, PAN Weijuan, XIAO Ting, YE Xiying. Evaluation of Simulation Effect of Urban Rainstorm Waterlogging Model in Guangzhou[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2023, 39(5): 689-696. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.060

广州城市暴雨内涝模型模拟效果评估

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.060
基金项目: 

广州市气象学会科研项目 M202110

详细信息
    通讯作者:

    李海燕,女,广西壮族自治区人,博士,主要从事天气气候变化研究。E-mail:ncl_talk@126.com

  • 中图分类号: P435

Evaluation of Simulation Effect of Urban Rainstorm Waterlogging Model in Guangzhou

  • 摘要: 基于水动力方法构建的广州城市暴雨内涝模型,结合精细化降水预报,对内涝点的积水深度及风险等级进行模拟,结果表明,模型对近两年内涝点内涝风险等级命中率达65%,对总降水量为50~100 mm的降水过程命中率最高为72.8%。模型对2020年“5.22”特大暴雨过程模拟的积水深度和实况相比偏弱,误差主要分布在30 cm以内,大约占64%,大部分模型模拟积水深度偏小,主要位于广州中北部地区;此外,模型对积水1m以下内涝点的积水有不错的模拟能力,而对2m左右的深积水模拟能力还有限。不同重现期雨情下,广州中心城区的降雨量和历时越大,积水面积越大。1 h重现期雨情下,积水深度一般在20 cm以下,部分在20~59 cm;3 h降雨情景下,积水明显加深,积水深度一般在20~59 cm,部分在0~20 cm和60~119 cm。总体而言,模型模拟结果与实测内涝积水情况基本一致,模型准确度可满足业务需求。

     

  • 图  1  2020年5月21日18时—22日07时广州总降水量(mm)

    图  2  “5.22”内涝积水点的积水深度(a,cm)和风险等级分布(b)

    图  3  图 2,但为模型模拟结果

    图  4  模型模拟的风险等级与实况对比结果

    表  1  广州市暴雨内涝预报等级划分

    内涝等级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
    积水深度/cm ≥120.0 60.0~119.9 20.0~59.9 5.0~19.9
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    表  2  广州暴雨内涝模型积水深度误差统计

    降水过程 降水总量/cm 内涝点/个 误差
    ≤10 cm 10~20 cm 20~30 cm ≥30 cm
    2020年5月21—22日 377 408 25% 15% 24% 36%
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    表  3  “5.22”积水模拟和实况对比(m)

    内涝点 天河立交 车陂隧道北 仙村沙窖石场路 官湖地铁站 开源大道隧道桥底 万洲大桥 新塘沙埔市场
    观测 0.3 0.9 2.0 1.5 3.0 0.3 4.0
    模拟 0.7 0.6 0.5 0.3 1.2 0.2 0.2
    内涝点 天河客运站 广园路桥底 永宁街第一小学 科学大道 派潭小径村 东联学校 新街村祠堂
    观测 0.5 0.4 1.6 1.4 1.0 0.6 1.5
    模拟 0.3 0.3 1.5 0.1 0.0 0.5 1.1
    内涝点 白石瑶田市场 黄埔大道人行隧道 开创大道与广园路交界桥底 科学大道与光宝路
    观测 0.8 0.4 2.0 0.5
    模拟 0.3 0.0 0.7 0.1
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    表  4  1 h重现期雨量下的积水模拟结果

    重现期/a 雨量/mm 不同深度等级面积/km2
    0.05~0.19 m 0.20~0.59 m 0.60~1.19 m > 1.20 m 总面积
    10 75 9.67 5.06 1.43 0.07 16.23
    20 83 9.55 6.78 2.13 0.18 18.64
    30 87 9.29 7.52 2.47 0.23 19.51
    50 92 10.02 8.77 2.88 0.21 21.88
    100 99 9.25 9.63 3.30 0.46 22.64
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    表  5  3 h重现期雨量下的积水模拟结果

    重现期/a 雨量/mm 不同深度等级面积/km2
    0.05~0.19 m 0.20~0.59 m 0.60~1.19 m > 1.20 m 总面积
    10 124 7.47 13.27 6.33 0.61 27.68
    20 143 5.94 13.48 7.48 0.60 27.50
    30 154 5.68 14.83 9.00 0.69 30.20
    50 167 4.25 13.89 11.11 0.82 30.07
    100 184 5.97 15.51 10.02 0.96 32.46
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-12
  • 修回日期:  2023-05-28
  • 网络出版日期:  2023-12-30
  • 刊出日期:  2023-10-20

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