"5•22"暴雨致广州地铁13号线(增城新塘)倒灌进水和全线停运的原因及解决对 ...

2.3 地形影响

地铁13号线被淹的官湖、新沙、沙村站北面三面环山,地铁站正处于喇叭口地形的低洼处。南岗站西北面是龙头山森林公园,也处于地势低洼处。“5•22”暴雨时山洪汇集到地铁站周边低洼区域,也是导致地铁倒灌进水的原因之一。

2.4 地铁站防御标准偏低

利用气象测站小时雨量观测数据,结合城乡积涝淹没模型对地铁周边区域进行积水模拟(图4),结果表明,01:00—02:00,区域小时雨量100 mm左右,官湖地铁站附近出现超60 cm深度的积水,新沙、沙村、南岗地铁站附近出现超20 cm深度的积水;02:00—03:00,区域再次普降超100 mm的降水,4个地铁站周边积水面积迅速扩大,沙村、南岗站出现大面积超60 cm深度的积水;

03:00—04:00,强降水持续,60 cm深度积水范围进一步扩大,部分区域出现超120 cm积水;04:00后雨势逐步减弱,但积水一直持续至早晨才逐渐消退。与水务部门提供的积水监测数据对比,南岗、沙村地铁站周边模拟的积水深度与实况基本相符,新沙、官湖地铁站周边模拟的积水深度比实况小(实测官湖地铁站附近积水深度达1.5 m,新沙站所在的新沙大道北部分路段积水也超过1 m)。

 

图3 地铁周边水文站南岗河口(a)、永和河(b)、本田汽车厂(c)5月22日超警戒水位及5 min雨量变化   

 

图4 5月22日02:00(a)、03:00(b)、04:00(c)地铁周边积涝淹没模拟   

而根据地铁站现场调查结果,地铁新沙、官湖站出入口台阶高出地面40 cm多,官湖站人行道高出路面20 cm左右(图5)。由于周边积水深度远超地铁出入口高程,地平线下的地铁站成为泄洪场所。同在特大暴雨区的新塘站和白江站,地铁出入口分别高出道路5和1 m,没有出现积水倒灌。说明部分地铁站建设时未充分考虑极端暴雨的影响,防御设计标准偏低,导致车站倒灌进水。

 

图5 地铁新沙站(a)和官湖站(b)出口  

3 地铁被淹防范对策

该次地铁被淹事件暴露了城市基础设施应对气候变化能力的不足。本研究针对如何减少极端降水事件对地铁运行的影响,提出以下防御对策。

1)开展地铁周边暴雨洪涝风险评估。

地铁设计、建设初期应进行暴雨洪涝灾害风险论证,包括调研区域暴雨特征、历史灾害案例、重现期极值、各历时雨型、周边地形地势、排水设施及河道行洪能力等;开展不同降雨情景下的淹没模拟;分析地铁建设运营过程中主要的暴雨洪涝风险源和隐患;根据灾害发生的可能性和损失影响评估暴雨洪涝风险等级;根据评估结果,设计地铁车站出入口、通风亭门洞下沿高程,以及车站逐级防水、排水方案。已建项目也应开展暴雨洪涝灾害风险普查工作,存在重大隐患的项目要通过合理改造提高抗灾等级。

2)建设地铁暴雨洪涝监测预警系统。

基于地铁站周边降水、河涌水位、积水、实景监控、雷达等监测数据,构建暴雨内涝灾害实时监测模型;基于气象部门短临降水预报数据,结合阈值告警、统计模型、水动力模型等方法,构建暴雨内涝灾害短临预警模型;开发与地铁安全管理体系高度融合的暴雨洪涝灾害监测预警产品,在乘客信息显示系统(pids)、地铁电子导向系统、地铁app上发布基于地铁站点的实时暴雨洪涝灾害预警信息。

3)建立地铁防洪应急预案。

地铁建设和运营期间,管理方应完善暴雨洪涝灾害预警信息发布、解除和响应期间的快速有效对接机制和应急预案。存在防洪风险的地铁车站、隧道要做好临时防水淹的措施。救援人员要做好人群的有序撤离和救助工作,在保障安全的情况下做好设备设施的检查修复工作。交通管理部门应根据地铁站洪涝风险做好接驳方案,通过短信、微信、电视等途径为市民提供出行指引。

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