问题:近年来,多地极端降雨事件频发,城市建成区不透水面比例上升、排水系统承载压力加大,易出现道路积水、地下空间倒灌等内涝风险。实践中,内涝模拟常面临两类难点:一是监测数据来源多、尺度不一、质量参差,难以形成可直接用于模型计算的高一致性数据;二是管网长期运行带来的淤积、老化与局部堵塞具有隐蔽性,若未被模型有效刻画,易导致模拟结果与实际偏离,影响预报预警和调度决策的可靠性。 原因:业内传统雨洪模拟方法大多依赖经验参数或理想化假设,对复杂城市管网与地表汇流过程的动态变化刻画不足;同时,城市传感器、雨量站、液位计等监测点位密集但分散,数据采集端至平台端传输链路长,延迟与缺测会降低模型时效。加之部分地区排水管网底数不清、淤积状态难以实时反映,使得“数据—模型—决策”链条存在断点,制约精细化治理。 影响:据国家知识产权信息公开内容显示,中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司于2026年3月申请“一种基于物理知识约束的内涝模拟方法”专利(公开号CN121835516A)。该方法提出分步构建多维度水力监测数据集,通过边缘计算模块进行数据预处理,并利用改进型雨洪数值模型开展内涝模拟,突出将管道淤积对水力参数的影响纳入计算与约束框架。业内人士认为,此类思路有望在两上形成增量:其一,通过将物理约束融入建模过程,降低“黑箱式拟合”带来的不稳定性,提升结果可解释性;其二,考虑淤积等运行状态因素,可更贴近管网实际工况,有助于提高积水点位、形成时间与峰值水深等关键指标的研判精度,为应急排涝、泵站调度和交通管控提供更可信的依据。 对策:推动该类技术更好落地,需“数据底座、工程协同、应用闭环”上同步发力。一是夯实数据治理,统一雨量、流量、液位、管网属性等数据标准,强化缺测修复与质量评估,提升数据集可用性与可追溯性。二是加强管网运维与模型联动,将清淤检测、CCTV内窥、流态监测等运维结果及时反馈至模型参数更新机制,形成“运行状态—参数校正—模拟评估”的循环。三是以典型片区先行示范,围绕易涝点、地下空间、轨道交通出入口等关键场景开展对比验证,明确精度指标、时效指标与边界条件,逐步推广至更大范围。四是与城市数字孪生平台协同,推动模拟结果与预警阈值、应急预案、调度指令联动,形成从监测到处置的闭环管理。 前景:随着城市更新行动推进,排水防涝体系建设正在从“补短板”向“强韧性”转变。面向未来,内涝模拟技术将呈现三上趋势:一是更强调物理机制与数据驱动融合,兼顾精度与可解释性;二是更依赖边缘侧快速计算与多源实时感知,提升分钟级乃至更短时效的预报能力;三是更注重与工程措施联动评估,管网改造、海绵设施布局、调蓄空间配置诸上提供量化决策支持。公开资料显示,中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司成立于1997年,注册资本210000万元,累计对外投资44家企业,参与招投标项目近40000次,拥有专利信息4920条。业内认为,具备工程实践与研发积累的企业持续加大技术创新投入,将有助于推动防涝治理从经验驱动走向模型驱动、从事后处置转向事前预防。
城市内涝治理关乎民生和安全;从现象分析到机理研究,再到科学决策,关键在于将真实运行状态纳入模型并转化为行动。更高精度和时效的模拟技术将为城市应对极端天气提供更强支撑,增强治理的确定性。