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城市内涝防治中,自动雨量水位监测站该如何布局才能覆盖全面?
城市内涝防治的核心是 “早发现、早调度、早排涝",而自动雨量水位监测站的布局是否科学,直接决定了内涝监测的覆盖广度与响应精度。需结合城市地形地貌、排水系统架构、内涝风险等级等因素,遵循 “全域覆盖、重点加密、协同联动" 原则,构建 “点线面结合" 的监测网络,确保从降雨监测到积水感知的全链条覆盖,为内涝防治提供精准数据支撑。
一、遵循 “全域覆盖" 原则,构建基础监测网格
城市全域需按 “均匀布点 + 地形适配" 方式布设基础监测站,确保无监测盲区。首先,根据城市面积与降雨分布特性设定基础密度:平原型城市(如北京、郑州)每 5-8 平方公里布设 1 个雨量监测站,同时在每 2-3 条主要道路交汇区域、每 1 个街道办事处辖区内至少布设 1 个水位监测站,重点监测道路低洼处、地下通道入口等易积水点;山地丘陵型城市(如重庆、贵阳)需结合地形分区布设,在海拔较低的河谷地带、平坝区域加密至每 3-5 平方公里 1 个雨量站,在山坡汇水区域增设水位监测站,捕捉地表径流汇聚过程。其次,针对城市行政与功能分区优化布局:在城市建成区,按社区边界划分监测单元,每个单元确保 “1 个雨量站 + 2-3 个水位站" 的基础配置;在城市新区与待建区域,提前预留监测站安装点位,与道路、排水管网建设同步规划,避免后期改造难度大。此外,需覆盖城市边缘地带与城乡结合部,这些区域常因排水设施薄弱成为内涝隐患点,需按建成区标准 50%-70% 的密度布设监测站,防止 “边缘盲区" 导致内涝漏判。
二、聚焦 “重点加密" 策略,强化高风险区域监测
对内涝高发、人员密集、功能关键的区域,需大幅提升监测站密度与功能配置,实现 “精准感知、快速响应"。一是老城区与低洼地带:这类区域管网老化、地势低洼,内涝风险最高,需将雨量监测站密度提升至每 2-3 平方公里 1 个,水位监测站按 “500 米半径覆盖" 标准布设,重点安装在老小区出入口、历史积水点、地下车库入口处,部分站点需加装视频监控,实时查看积水淹没情况(如是否没过人行道、是否影响车辆通行)。二是交通枢纽与关键设施周边:火车站、高铁站、机场、城市主干道下穿隧道、立交桥下等区域,一旦积水将严重影响交通运行,需在每个枢纽周边布设 3-5 个雨量站,在隧道入口、桥洞低点等位置布设水位站,且采集频率提升至 1 分钟 / 次,同时支持与交通指挥系统联动,积水超预警值(如路面积水超 15 厘米)时自动触发交通管制提示。三是大型公共空间与人口密集区:城市广场、体育场馆、学校、医院、商业综合体周边,需在每个场所周边 200 米范围内布设至少 1 个水位站,300 米范围内布设 1 个雨量站,确保及时掌握人员密集区域的内涝风险,为人员疏散提供数据支撑。四是排水系统关键节点:在城市污水处理厂进水口、大型雨水泵站集水池、主干管网检查井等位置,布设专用水位监测站,实时监测管网水位与泵站运行负荷,当管网水位超设计容量 80% 时,及时触发泵站提标运行或应急调水,避免管网溢流加剧内涝。
三、注重 “协同联动" 设计,实现数据互通与功能互补
单一监测站难以覆盖复杂城市内涝场景,需通过 “多类型站点联动、跨系统数据融合" 提升覆盖有效性。一方面,实现 “雨量 - 水位 - 流量" 监测协同:在城市主要河道、湖泊、人工湿地等水体周边,布设兼具雨量、水位、流量监测功能的综合站,实时掌握水体水位变化与汇流情况,判断是否对沿岸区域造成内涝压力;在雨水管网末端出水口布设监测站,结合管网内水位数据,分析管网排水效率,为管网改造与排涝调度提供依据。另一方面,推动监测站与城市其他系统联动:将监测站数据接入城市智慧防汛平台,与气象部门的降雨预报数据、城管部门的排水设施运维数据、交通部门的路况数据融合,例如根据气象预报的 “未来 2 小时强降雨" 信息,提前调优监测站采集频率;根据管网运维数据,对维修路段周边的监测站数据进行修正,避免因施工导致的监测偏差。此外,支持 “移动监测与固定监测互补",在暴雨预警期间,出动搭载移动雨量水位监测设备的应急车辆,对固定监测站覆盖不足的区域(如临时施工路段、突发积水点)进行补充监测,形成 “固定站为主、移动站为辅" 的全域覆盖网络。
四、考虑 “未来适配" 需求,预留升级与扩展空间
布局时需兼顾当前需求与未来发展,确保监测网络具备 “可扩展、可升级" 能力,避免短期重复建设。一是设备接口标准化:选用支持 Modbus、MQTT 等通用通信协议的监测设备,预留 5G、北斗卫星通信接口,未来可根据技术发展升级传输链路,提升数据传输稳定性;水位站预留加装水质传感器、流速传感器的接口,后期可扩展监测功能,满足内涝后水质评估等需求。二是站点位置可调整:在城市新区、待建区域布设监测站时,采用模块化、可移动的安装方式(如便携式太阳能供电站),避免城市规划调整导致站点废弃;老城区站点安装时,与道路改造、管网更新工程同步设计,确保站点位置长期适配城市布局。三是数据容量预留:监测平台需预留足够的数据存储与处理容量,随着监测站数量增加(如未来城市扩展导致站点新增 30%-50%),仍能保障数据实时传输与分析,同时支持接入未来可能新增的监测类型(如土壤含水率监测、积水深度预警等)。
城市内涝防治中自动雨量水位监测站的全面覆盖,并非简单 “越多越好",而是 “科学布局、精准适配"。通过全域基础覆盖确保无盲区,通过重点区域加密提升风险感知精度,通过协同联动增强数据价值,通过未来适配保障长期有效性,才能构建起 “高精度、高可靠" 的内涝监测网络,为城市内涝防治决策提供及时、准确的数据支撑,有效降低内涝对城市运行与群众生活的影响。