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【摘 要】本文应用InfoWorks ICM 模型，对保定市中心城区内涝风险进行了系统性的分析，结果显示保定市在遭遇5年、30年、50年一遇降雨时均会发生不同程度的内涝积水问题，积水呈现深度大、持续时间长和流行慢的特点，其原因在于现状排水管网系统和泵站提升设备的能力严重不足，同时较为平缓的地势也会增大低洼地段的积水风险。
【关键词】城市内涝；内涝风险；积水深度；积水时间；不稳定系数；积水区风险等级
保定市位于河北省中部，中心城区规划建设用地面积210平方公里，近年来保定市多次发生内涝积水现象。本文采用HR Wallingford公司开发的InfoWorks ICM 模型，对保定市中心城区的内涝风险进行了系统性的分析。
一、内涝风险评价指标
（1）基础参数选用：
设计降雨事件分别采用5年、30年、50年一遇2小时降雨。暴雨强度采用保定市暴雨强度公式计算。降雨雨型应用芝加哥降雨雨型，峰值系数r值取0.5。
（2）内涝风险评价指标：
1）最大积水深度：根据积水深度对城市交通及居民财产的影响，最大积水深度以15cm和27cm划分不同等级。
2）积水时间：根据人们的可耐受性按照30min、60min和120min划分。
3）稳定性系数：该系数是积水深度和流速的乘积，按照大于0.3和小于0.3划分不同等级，认为稳定性系数大于0.3的情况会对行人和车辆造成影响。
4）积水区风险按照积水深度和积水时间划分为低风险区、中等风险区和高风险区。积水深度大于0.15m小于等于0.27m、积水时间大于0.5h的为低风险区；积水深度大于0.27m小于等于0.5m、积水时间大于0.5h的为中风险区；积水深度大于0.5m的为高风险区。
二、内涝风险评估结果
（1）积水深度大于15cm的不同积水时间（交通影响时间）情况分析
当城市内积水深度超过15cm时，城市交通会受到不同程度的影响，轻则交通通行速度下降，重则交通瘫痪。模型模拟的不同降雨重现期下发生积水深度大于15cm的情况中不同积水时间对应的积水区的分布情况如表2所示。
表1 积水深度大于15cm的不同积水时间对应的积水区域面积统计表
积水区面积
（ha）
降雨重
现期（年） 低于30min 30～60min 60～120min 120min以上 合计
5年 48.85 23.14 38.98 214.27 325.27
30年 120.31 116.41 181.56 1224.23 1642.51
50年 233.62 211.11 310.79 2262.26 3017.78
（2）積水深度大于27cm的不同积水时间（居民财产影响时间）情况分析
当城市内积水深度超过27cm时，城市交通会基本瘫痪，积水会侵入建筑物内造成居民财产影响，严重的会威胁人身安全。模型模拟的不同降雨重现期下发生积水深度大于27cm的情况中不同积水时间对应的积水区的分布情况如表3所示。
表2 积水深度大于27cm的不同积水时间对应的积水区域面积统计表
积水区面积
（ha）
降雨重
现期（年） 低于30min 30～60min 60～120min 120min以上 合计
5年 17.73 13.68 26.50 129.69 187.6
30年 52.61 55.92 97.07 643.49 849.09
50年 75.66 88.07 138.77 301.50 604
（3）稳定性系数影响分析。当发生5年一遇降雨时，中心城区稳定性系数大于0.3的区域有7.13公顷；当发生30年一遇降雨时，稳定性系数大于0.3的区域有18.51公顷；当发生5年一遇降雨时，稳定性系数大于0.3的区域有40.77公顷。
（4）内涝风险区划。当发生5年一遇降雨时，低风险区有107.85公顷，中风险区有69.80公顷，高风险区101.34公顷；当发生30年一遇降雨时，低风险区有737.24公顷，中风险区有400.15公顷，高风险区406.80公顷；当发生50年一遇降雨时，低风险区有1303.36公顷，中风险区有737.99公顷，高风险区818.42公顷。
三、基于评估结果的城市现状内涝风险评估及内涝原因分析
（1）城市内涝风险。通过结果分析可以发现：不同重现期的降雨均会造成较大面积的低、中风险区，同时高风险区也大量存在；积水发生后呈现深度大、持续时间长及流速慢的特点，内涝灾害主要反映在内涝积水无法排除导致侵泡。
（2）内涝成因分析。现状排水管网及提升泵站的排水能力不足和存在局部地势低洼是形成内涝的主要因素：首先通过模型分析可以发现，保定市中心区管道的排水能力普遍不足0.25年一遇，当发生30年一遇降雨时，约有88.2%的管段发生溢流；第二，在30年一遇降雨情况下，应用模型分别按照现状泵站和与排水管道能力匹配泵站这两种情景进行模拟，通过对模拟结果的分析可以发现，积水低风险区、中风险区和高风险区的面积分别下降81.3%、77.5%和92.0%，现状泵站的排水能力严重不足；第三，保定市属于平原地区，整体地形比较平缓，存在大量局部低洼区，这些局部低洼区极易成为内涝风险区。
【关键词】城市内涝；内涝风险；积水深度；积水时间；不稳定系数；积水区风险等级
保定市位于河北省中部，中心城区规划建设用地面积210平方公里，近年来保定市多次发生内涝积水现象。本文采用HR Wallingford公司开发的InfoWorks ICM 模型，对保定市中心城区的内涝风险进行了系统性的分析。
一、内涝风险评价指标
（1）基础参数选用：
设计降雨事件分别采用5年、30年、50年一遇2小时降雨。暴雨强度采用保定市暴雨强度公式计算。降雨雨型应用芝加哥降雨雨型，峰值系数r值取0.5。
（2）内涝风险评价指标：
1）最大积水深度：根据积水深度对城市交通及居民财产的影响，最大积水深度以15cm和27cm划分不同等级。
2）积水时间：根据人们的可耐受性按照30min、60min和120min划分。
3）稳定性系数：该系数是积水深度和流速的乘积，按照大于0.3和小于0.3划分不同等级，认为稳定性系数大于0.3的情况会对行人和车辆造成影响。
4）积水区风险按照积水深度和积水时间划分为低风险区、中等风险区和高风险区。积水深度大于0.15m小于等于0.27m、积水时间大于0.5h的为低风险区；积水深度大于0.27m小于等于0.5m、积水时间大于0.5h的为中风险区；积水深度大于0.5m的为高风险区。
二、内涝风险评估结果
（1）积水深度大于15cm的不同积水时间（交通影响时间）情况分析
当城市内积水深度超过15cm时，城市交通会受到不同程度的影响，轻则交通通行速度下降，重则交通瘫痪。模型模拟的不同降雨重现期下发生积水深度大于15cm的情况中不同积水时间对应的积水区的分布情况如表2所示。
表1 积水深度大于15cm的不同积水时间对应的积水区域面积统计表
积水区面积
（ha）
降雨重
现期（年） 低于30min 30～60min 60～120min 120min以上 合计
5年 48.85 23.14 38.98 214.27 325.27
30年 120.31 116.41 181.56 1224.23 1642.51
50年 233.62 211.11 310.79 2262.26 3017.78
（2）積水深度大于27cm的不同积水时间（居民财产影响时间）情况分析
当城市内积水深度超过27cm时，城市交通会基本瘫痪，积水会侵入建筑物内造成居民财产影响，严重的会威胁人身安全。模型模拟的不同降雨重现期下发生积水深度大于27cm的情况中不同积水时间对应的积水区的分布情况如表3所示。
表2 积水深度大于27cm的不同积水时间对应的积水区域面积统计表
积水区面积
（ha）
降雨重
现期（年） 低于30min 30～60min 60～120min 120min以上 合计
5年 17.73 13.68 26.50 129.69 187.6
30年 52.61 55.92 97.07 643.49 849.09
50年 75.66 88.07 138.77 301.50 604
（3）稳定性系数影响分析。当发生5年一遇降雨时，中心城区稳定性系数大于0.3的区域有7.13公顷；当发生30年一遇降雨时，稳定性系数大于0.3的区域有18.51公顷；当发生5年一遇降雨时，稳定性系数大于0.3的区域有40.77公顷。
（4）内涝风险区划。当发生5年一遇降雨时，低风险区有107.85公顷，中风险区有69.80公顷，高风险区101.34公顷；当发生30年一遇降雨时，低风险区有737.24公顷，中风险区有400.15公顷，高风险区406.80公顷；当发生50年一遇降雨时，低风险区有1303.36公顷，中风险区有737.99公顷，高风险区818.42公顷。
三、基于评估结果的城市现状内涝风险评估及内涝原因分析
（1）城市内涝风险。通过结果分析可以发现：不同重现期的降雨均会造成较大面积的低、中风险区，同时高风险区也大量存在；积水发生后呈现深度大、持续时间长及流速慢的特点，内涝灾害主要反映在内涝积水无法排除导致侵泡。
（2）内涝成因分析。现状排水管网及提升泵站的排水能力不足和存在局部地势低洼是形成内涝的主要因素：首先通过模型分析可以发现，保定市中心区管道的排水能力普遍不足0.25年一遇，当发生30年一遇降雨时，约有88.2%的管段发生溢流；第二，在30年一遇降雨情况下，应用模型分别按照现状泵站和与排水管道能力匹配泵站这两种情景进行模拟，通过对模拟结果的分析可以发现，积水低风险区、中风险区和高风险区的面积分别下降81.3%、77.5%和92.0%，现状泵站的排水能力严重不足；第三，保定市属于平原地区，整体地形比较平缓，存在大量局部低洼区，这些局部低洼区极易成为内涝风险区。