城市轨道交通工程气候可行性论证技术规范-编制说明

《城市轨道交通工程气候可行性论证技术编制说明一、工作简况（一）任务来源根据《省气象局关于组织编制气候可行性论证技术规范的通知》（二）本标准的主要起草单位及人员表1-1《城市轨道交通工程气候可行性论证技术规范》主要起草单位及人员一览表主要起草单位主要起草人员职称任务分工贵州省气象服务中心宋丹正高标准起草贵州省气象服务中心张蜜助工标准起草贵州省气象服务中心蔡露进工程师标准起草贵州省气象服务中心潘岑工程师标准起草贵州省气象服务中心罗阳欢工程师标准起草贵州省气象服务中心唐延婧副高技术研发（三）编制背景明确提出，持续推动T2线一期建设，研究启动S2线一期北段、T1的国家标准1项《城市总体规划气候可行性论证技术》（GB/T较小或集中，一般只需选择一个参证气象站用于代（四）编制过程（2）调研阶段：项目组前往广西壮族自治区气象服务中心及气在问题、需求和相关标准化工作进展。12月，通过电话调研方式，序号1静、张是已统一改为“工程”2是3是4除了常规气象灾害外，应突出对轨道交通影响较大的比如城市内涝等次生灾是5是67是8是91是2是23是3否3是是是是是是是是是是B是是章、张是是二、编制原则和主要内容的确定依据（一）编制原则1.规范性：按GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标（二）主要内容的确定依据QX/T62地面气象观测规范第18部分:月地面气象记录处理和QX/T64地面气象观测规范第20部分:年地面气象资料处理和QX/T65地面气象观测规范第21部分:缺测记录的处理和不完QX/T423气候可行性论证规范报告编制QX/T436气候可行性论证规范抗风参数计算QX/T457气候可行性论证规范气象观测资料加工处理QX/T528气候可行性论证规范架空输电线路抗冰设计气象参QX/T529气候可行性论证规范极值概率统计分析2.主要内容首先在开展轨道交通工程气候可行性论证前应进行项目情况及需求调查，必要时进行现场踏勘分析的说明；其次主要依据GB/T和广州等与轨道交通工程相关的气候可行性论证案例和相关地方标10km范围内制定了参证气象站和代表气象站的选取要求。了多方面的规定。资料处理及质量控制按照QX/T118、QX/T457和此章参考了QX/T423等气候可行性论证技术规范，以及广西、内蒙古和广州市轨道交通工程气候可行性论证的实践经验和标准化三、标准涉及技术的基本情况（一）全分布式径流汇流模型建立基于纳维-斯托克斯方程（N-S方程）和团队已有的全分布式径的时间片；在此基础上，以高分辨率地形数据、土地覆盖等为基础，在12.5m分辨率下完成每一个时间片上的像元级水量迁移与和水动1.分布式水文模型算法流程对于城市中每一个栅格（中心栅格）为c，相邻两个时间片分别为tn、tn+1，则栅格在时间片上的水量平衡公式为：R+In-I-E-Out-Pcn（1）式中，Wcn+1为tn+1时刻的中心栅格水深，Wcn、R、I、E、In、下渗量、蒸发量则依据下垫面性质设定下渗表1.不同土地覆盖类型的稳定下渗率和蒸发率土地覆盖类型下渗率（mm/h）蒸发率（mm/h）林地60.18草地50.12耕地50.12建筑0.05道路00.05裸地30.04水体00.22中心栅格c的水量比例Sb→c为：Sb→c=max(1-Δx+vbx/v×max（2）位为像素；vmax表示时间片上允许的最大速度标量。从式（2）和式（3）中可见，当栅格水速等于vmax时，径流在水平方向上全部流出。因此，vmax也决定了时间片的大小，即：Δt=C/vmax式中，Δt为径流模拟中，两个时间片的间隔，单位为s，C为栅d.支持排水输出的城市径流模拟模型水口数量越多。按照30m为间隔，研究区内的总模拟排水口数量为图1.模拟排水口生成示意Hpmax为：2.贵阳市精细化城市内涝模型建立1）不透水面生成技术研究。深入研究了不透水面生成技术，利用高分辨率的遥感影像和地理信息系统（GIS）技术，精确识别了贵2）地形数据修正。结合贵阳市的道路和建筑数据，对地形数据3）土地利用类型下渗能力分析。对贵阳市不同土地利用类型进4）城市排水能力模拟方法开发。针对管网资料缺失，开发一种5）模型参数优化与内涝风险阈值研究。结合贵阳市的历史灾情图2.基于排水能力分析的城市内涝模拟技术路线同排水量条件下的道路积水深度。如果排水量达到Pmax时，98%的非涝点排水口模拟时段内的最大模拟水深均小于5cm，则此时的Pmax为表2.不同降水类型下的城市内涝水位峰值降雨类型峰值出现时间范围主导机制短时特大暴雨0.5~2小时降雨峰值超前，管网瞬时超载单峰型暴雨水位峰值滞后降雨峰值约0.5~1小时（地表蓄满需时）双峰/持续暴雨3~6小时第二降雨峰值期叠加前期积水（地下水位抬升+管网疲劳）台风+天文潮0.5~1.5小时潮位顶托导致排水能力下降80%，加速峰值出现长历时中雨4~6小时土壤下渗能力逐渐饱和（下渗率从>10mm/h降至<2mm/h）时间的前后3小时作为模拟时间范围。练数据集。对于训练集中的每一个样本j，定义如下：Sj={Pj，Wj，Nj，Dj，Aj0，N，Mj0}（9）Pj、Wj、Nj、Dj分别表示样本j的排水口流量、模拟最大水深、A、N、M为无排水淹没区相关的参数，分别表示无排水状态下样市的时段最大淹没水深。如果水深大于5cm，则定义为淹没像元。没区内的模拟最大水深和排水口数量，即可得到Wj、Nj；同样地，预测项，其余为输入项，即可得到从排水流量图3.样本所在道路及淹没区示例18日晚，贵阳遭遇强降雨天气。本次降水过程，国家级气象站贵阳图4.极端降雨个例的排水口淹没比例表3.不同排水口间隔下最大排水能力间隔（m）202530354045500.1050.1430.170.1950.2390.2730.297加，淹没水深大于5cm的排水口比例逐渐降低。不同间隔下均可找到对应的Pmax。这表明排水口间隔与Pmax存在参数等效性——即得98%的非涝点排水口模拟时段内的最大模拟水深均小于5cm。年版）》室外排水设计规范以及贵阳市政管理的经验总结。根据采集2023年—2024年10次内涝个例，将最大降水前后3小时降水数据带入径流模拟模型，排水口流量以0.003为间隔从0m³/s递增至0.17m³/s，模拟出每一个灾情个例各涝点的小时淹没水深，组合价，如果预测流量与样本流量绝对误差小于0.01m³/s，则认为预测RE（10）统计训练和测试的平均误差、预测准确率、误差统计结果如表4所示：对于测试样本，排水流量预测的平均误差为0.0025m³/s，预测准确率达到了93.68%；在水深预测方面，测试样本的平均误差为表4.双向预测模型的流量和水深误差项目排水流量预测模拟水深预测平均误差(m3/s)准确率(%)平均误差(m)平均RE(%)准确率(%)（二）异值化临界雨量模型风险预警模型1.风险模型预警研究技术路线2.地形构造3.贵阳本地化降雨概率化考虑到瞬时性雨量诱发灾害点和累积性雨量诱发灾害点的灾害表5.贵阳降雨概率化函数降雨量等级（x）雨量概率化值Y0~10mm0.05810~30mm0.22630~50mm0.35850~100mm0.45100~150mm0.75150~200mm0.82降雨量等级（x）雨量概率化值Y>200mm0.94.大范围内涝风险预警模型构建D=sigmoid(a*h)(11)T=D*Y(12)其中h：径流水深，单位mm，a为率定系数，根据历史个例等进行分析率定得到，本项目a取6；Y：日降水概率，D：内涝风险，5.内涝风险预警模型验证及成果表6.预警级别划分概率值0-0.20.2-0.40.4-0.70.7-1预警级别无风险黄色低风险红色高风险本标准一是为加强和规范轨道交通工程气候可行性论证工作提供技五、与国内政府主导制定标准（国家标准、行业标准、地方标准）