一、項(xiàng)目背景
2019年底，受到新西蘭奧克蘭市政府委托，新西蘭宜水公司(Ewaters New Zealand) 擔(dān)任起奧克蘭全市精細(xì)洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖繪制的重要任務(wù)。這是宜水公司以過硬的技術(shù)實(shí)力又一次承擔(dān)起一個(gè)具有挑戰(zhàn)的全市規(guī)模的重要項(xiàng)目。宜水團(tuán)隊(duì)將利用模型方法和GIS空間分析技術(shù)，以完成此次項(xiàng)目任務(wù)。
奧克蘭市擁有約150萬人口，市域面積約5000平方公里, 作為全球宜居城市之一，奧克蘭市的城市生態(tài)和水健康一直受到市政府的高度關(guān)注。為此，在規(guī)劃和建設(shè)的不同階段，如何控制好土地資源，回避或降低洪澇風(fēng)險(xiǎn)，需要精確的全市洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖作為判斷的重要技術(shù)依據(jù)。
市政府經(jīng)過前20年不同階段，在全市233個(gè)流域（雨水排水分區(qū)）的基礎(chǔ)研究、綜合管理規(guī)劃和信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)積累了海量且十分詳細(xì)的資料，包括：設(shè)施信息、1m網(wǎng)格垂向15cm精度的地面高程和大量模型成果以及洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖。但由于早前的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和模型技術(shù)的制約，大部分地區(qū)的洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖是利用近10年前的模型得出的成果，因此在應(yīng)用過程出現(xiàn)許多精度問題。
現(xiàn)有的洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖存在以下三點(diǎn)局限性：
1. 主要基于20米網(wǎng)格模型結(jié)果。奧克蘭地貌大部分是丘陵地區(qū)，但由于網(wǎng)格不夠精細(xì)，導(dǎo)致大量源頭匯流路徑無法準(zhǔn)確識(shí)別，因此在用地規(guī)劃審批時(shí)，缺乏重要依據(jù)來得出源頭雨洪控制條件和手段；
2. 早年的模型對(duì)下墊面條件采用的是規(guī)劃假設(shè)情景，其產(chǎn)匯流水文模型過于簡(jiǎn)化，影響成果；
3. 濱海區(qū)域設(shè)計(jì)潮位以及氣候變化影響已不符合當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)。
二、項(xiàng)目主要技術(shù)內(nèi)容
除了已經(jīng)完成可靠洪澇風(fēng)險(xiǎn)圖的城市區(qū)域，本項(xiàng)目模型范圍約為 3900 平方公里，覆蓋奧克蘭地區(qū)70%以上。為了更有效地執(zhí)行地理信息系統(tǒng)和模型建設(shè)任務(wù)，項(xiàng)目范圍被分成了可管理的建模單元，每個(gè)單元的面積小于 400 平方公里，它們將在模型概化階段確定。下圖顯示了總體模型范圍，其中包括尚未有風(fēng)險(xiǎn)圖的島嶼和擬建的16個(gè)模型單元。
本項(xiàng)目將結(jié)合GIS工具和建模技術(shù)，并考慮局部地形、路橋、涵洞等特殊建筑物的特別處理，在項(xiàng)目范圍內(nèi)建立精細(xì)的二維洪水模型。本項(xiàng)目采用TUFLOW軟件作為模型軟件，該軟件是當(dāng)今計(jì)算高效的洪水模擬計(jì)算軟件之一。模型將采用20米網(wǎng)格，但1m曲面網(wǎng)格采樣，將大大提高模型成果精度。
模型得出的積水成果將進(jìn)一步結(jié)合先進(jìn)的GIS空間分析處理技術(shù)，通過構(gòu)建源頭匯流路徑、低洼積水區(qū)域、溪流、河道的空間拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)一步在橫斷面方向以1米分辨率來明晰和細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)圖。此方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以獲取模型計(jì)算所得的多種水力要素，如任意點(diǎn)的水深、流速、斷面流量。
風(fēng)險(xiǎn)圖-未經(jīng)處理20m 網(wǎng)格 風(fēng)險(xiǎn)圖-GIS精細(xì)化1m網(wǎng)格處理后
三、結(jié)論
此次奧克蘭全市規(guī)模的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的編制歸功于宜水團(tuán)隊(duì)所掌握的更精確可靠的模型計(jì)算方法。該風(fēng)險(xiǎn)圖的完成為市政府提供了詳細(xì)便捷的水力信息。利用這些先進(jìn)的模型與GIS技術(shù)，而獲取的詳細(xì)而豐富的空間水文水力特征，為科學(xué)合理地保障后續(xù)流域生態(tài)、洪澇風(fēng)險(xiǎn)、土地資源優(yōu)化與利用發(fā)揮了重要價(jià)值。宜水公司承擔(dān)的典型流域模型試驗(yàn)成功通過了市政府雨水管理部檢驗(yàn)，管理部負(fù)責(zé)人肯定該技術(shù)方法適用性和推廣性極強(qiáng)，成果可靠。
宜水其他市級(jí)模型項(xiàng)目：
得益于先進(jìn)的模型技術(shù)、GIS分析和對(duì)業(yè)務(wù)的精深理解，至今，宜水環(huán)境已順利承擔(dān)或完成了以下全市或全流域級(jí)別等規(guī)模極大的挑戰(zhàn)項(xiàng)目：
? 鎮(zhèn)江市主城區(qū)雨水排水模型
? 成都市主城區(qū)河網(wǎng)、管網(wǎng)1-2維耦合模型
? 重慶市中心城區(qū)雨水排水模型
? 武漢市中心城區(qū)三大水系調(diào)度模型
? 上海市中心城區(qū)雨水排水規(guī)劃模型
? 浦東新區(qū)洪澇動(dòng)態(tài)預(yù)警預(yù)報(bào)模型
? 天津市主城區(qū)排水模型
? 新西蘭北部省洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型
如對(duì)上述項(xiàng)目有興趣，請(qǐng)聯(lián)系我們。
