来源 :新华报业网2023-08-02
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象，每年雨季到来我国城市内涝时有发生。今年第5号台风“杜苏芮”，7月28日上午在福建晋江沿海登陆，东南沿海多个城市经受狂风暴雨洗礼；台风北上后，受副热带高压影响，又在京津冀地区发生特大暴雨，据北京市气象局数据，截至31日18时，北京已持续降雨46小时，平均降雨量207.6毫米，门头沟出现最大降雨量580.9毫米，部分地区出现了严重内涝，人民群众生命财产安全遭受极大威胁。为保障城市安全运行，应充分研究治理内涝的经验，做到未雨绸繆。
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面向城市内涝灾害精准防处需求，辰安科技立足自主创新，研发了“城市内涝精细化实时预测预警模型”。模型耦合城市排水水文水动力+AI算法，贯穿“降雨-地表-管网-河道”全过程，在融合排水管网设施、河道水系、地形高程、城市下垫面等全要素数据基础上，以高精度网格降雨数据为输入并实时滚动预测，向用户提前、快速、准确推送城市内涝的精细化预警信息，内涝区域、范围、时间、水深以及重点防护目标等关键信息一目了然。
相较于行业内传统预测模型，“城市内涝精细化实时预测预警模型”具有5大核心优势。
1.模式多、兼容广
涵盖预报、实况、历史等多类数据
该模型充分考虑降雨内涝的实际场景，以历史降雨、未来降雨同时触发计算，以热启动形式输入时空不均匀降雨实况数据和预报数据，可兼容各地气象部门和第三方厂商的智能网格降雨预报数据和实况数据，并可直接接入当地的各个雨量站点实测数据。
2.滚动化、实时化
实现未来3~6小时内涝预测
区别于行业内主流的离线式模型和基于“情景库”的假实时模型，该模型每小时自动滚动触发，在雨前和雨中接入降雨、河道流量、水位、水工构筑物状态等物联网监测数据并进行实时计算，可预测未来3～6小时排水管渠设施的能力负荷情况，精细化推演城市内涝积水场景。此外，模型也支持手动输入降雨等数据进行计算推演，可支撑排水防涝应急演练。
3.尺度大、速度快
融合GPU加速计算技术
模型支持GPU加速和网格自适应技术，适用于城市级大尺度的内涝实时预测，针对200平方公里的建城区，在2米网格的空间分辨率下，仅需5～10分钟即可快速给出城市内涝的预测结果和动态演进过程。相比传统模型，覆盖范围更大、计算速度更快。
4.标准化、准度高
准确性≥75%行业领先
依托近年来大量的城市内涝建模和应用项目实践经验，辰安科技建立了城市排水数学模型建模标准流程体系以及降雨-管网-河道-城市内涝案例数据库，并研发训练了适用于地表径流和管渠汇流的AI率定算法。通过不断积累暴雨内涝实测数据，持续自动率定地表产汇流和一二维水动力参数，让模型预测准确度不断提高，目前该模型所应用地市的内涝预测准确度达到75%以上，处于行业领先水平。如芜湖市2022年6●15暴雨内涝的预测结果准确度达到了78%，实际内涝区域36个，模型准确预测出28个。今年7月下旬以来，滁州市短时强降雨频发，内涝预测结果的整体准确度达到了76%。模型在这些城市都有效支撑了汛期的排涝指挥调度。
芜湖2022年6●15暴雨内涝预测结果与实际对比
滁州市2023年7月某场短时强降雨的内涝预测结果与实际对比
5.应用广、效果好
助力数十个城市防涝调度
截至目前，模型已累计应用近30个城市、地区，服务面积近2000平方公里，涉及排水管渠达到2.1万公里。在今年汛期，正在同时为全国多个重点城市，如合肥、成都、芜湖、滁州等，提供城市内涝预测预警服务，目前已有效应对超过上百场短时强降雨的排水防涝调度处置。
此外，为有效监测城市排水情况，提升排水防涝工作能力和体制机制活力。辰安科技还打造了立体化的排水物联监测网络，与城市内涝预测预警模型有机结合。作为城市内涝风险监测预警平台的有机组成部分，这一立体化的监测网针对“降雨-地表-管网-河道”的全过程，为用户提供贯穿“雨前-雨中-雨后”的全流程、全场景服务。雨前，提前推演预测城市内涝场景，辅助管网河道预排腾空，指导排涝物资先期调度，做好防涝预案；雨中，对雨情、水情、险情等态势实时监测、报警和联动处置，并提供人员、物资、装备等指挥调度的迅捷手段；雨后，提供降雨全过程复盘、回溯和分析能力，总结经验。
汛情紧急，辰安科技将依托自身科技能力和项目建设经验，倾力支持城市内涝防治工作有序平稳进行，守护一方平安。