暴雨防涝：“数字孪生+智能模型”如何撑起城市保护伞

2021年郑州“7·20”特大暴雨，2023年北京的历史罕见降雨，2024年广州与山西的连续强降雨……今年，北京部分地区再度因暴雨陷入洪涝困境。一次次极端天气，让城市在几个小时内被迫停摆：道路淹没、地铁停运、财产受损。市民与管理者共同追问：为什么内涝问题始终难解？

很多人以为“有排水管网就不怕雨”，但现实往往是大雨一来就慌神。问题根源藏在三个“跟不上”里：

• 管网盘点跟不上：老旧管网缺少完整数据，有些管网实际排水能力早就“缩水”，但依赖人工巡查检修效率较差，容易形成监控盲区；
• 预判预警跟不上：城市低洼处数量多、分布广，雨下起来了才知道哪里要淹，等发现积水，应急人员再赶过去常常已来不及；
• 应急处置跟不上：收到暴雨预警后，防汛人员携带应急物资在易积水点、下穿桥洞彻夜值守，苦等随时出现的积水，浪费资源且应急效率低；

结果就是：每一场暴雨都是一次“突击考试”，而大多数城市的答卷，总让市民捏把汗。

破局关键：主动预测靠这两个技术

要跳出“下雨—积水—抢险”的循环，首先要解决“提前知道哪里会淹”的问题，这就需要构建智能化的城市内涝监测预警系统。除基础设施和智能化感知终端设备布设外，还需要一屏可见的“防汛大脑”。

城市暴雨内涝模型

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该模型结合了地下管网水流规律和地面积水扩散逻辑，核心功能做到这三件事：

• 自动划分汇水区、识别易积水点；
• 模拟暴雨过程下的径流与积水演变：雨下多大、积水会漫多高、多久能退；
• 在暴雨发生前 1~2 小时，提前模拟积水深度和范围。

在多个城市试点中，模型预测准确率超过 80%，提前知道哪里淹、什么时候淹、能出现多少积水，都为政府部门提供了科学决策依据。

数字孪生技术

光有数据和预测还不够，如何支持决策者快速准确决策？数字孪生能把复杂的、以数据和图表为主的模型结果，转化为直观可操作的“城市数字镜像”，实现：

• 全域三维可视化：不只是二维GIS图层上的告警红点，而是能看到管网、道路、河道、建筑的立体画面，积水怎么漫延、哪段管道压力大，内涝威胁一目了然；

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• 数据实时动起来：接入雨量计、水位传感器、泵站运行数据等，数字画面和现实同步更新。

模型提供“算力”，孪生提供“指挥力”，两者结合，形成城市真正的防汛数字大脑。

解决方案：城市防汛的完整闭环

数峦云将智能模型的精准预测力与孪生场景的直观交互力深度融合，构建了“可视、可研、可管、可控、可调”的城市内涝预警和治理综合平台。

1. 全要素数据融合：深度嵌入内涝模型能力，将模型依赖的核心数据，如下垫面数据、排水系统数据、感知数据、气象数据等全面接入，1:1还原城市“地表—地下—空中”的空间关系。
2. 内涝全场景模拟推演： - 静态推演：基于历史数据，模型计算出的不同降雨场景下的积水分布； - 动态推演：基于实时气象预报更新的预测结果，同步实时渲染积水扩散过程； - 抽象的模型计算结果变为直观的场景，降低决策门槛，提高决策效率。
3. 应急联动处置，协同作战：预警一旦触发，平台可推送处置方案，支持多部门协同，使处置措施如启动泵站抽排、设置交通管控、提醒居民撤离、调度应急车辆与人员等快速下达。
4. 事后复盘与优化：汛期结束后，生成应急处置报告，分析哪段管网排水慢、哪个预警环节有延迟，为后续管网改造、方案优化提供依据。

在杭州亚运会及多地的实际应用中，这一方案显著提升应急水平，汛期处置效率提升超30%。

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应用场景：从政府到社区的多层守护

防涝智能化监测预警方案能够覆盖城市运行的方方面面：为市政和防汛部门提供全城态势一屏可见的防汛大脑，在城市更新中精准诊断老旧管网；在赛事场馆、地铁枢纽、机场等重点场所提供安全保障；深入社区，提醒居民及时避险，让防汛安全真正落到每一个人身边。

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近年来极端天气成为常态，城市内涝频发，严重威胁人民群众生命财产安全。国务院、住建部、国家发改委、气象局、水利部等国家相关部委陆续出台多项要求，坚持科技赋能，加强监测预警，持续提升城市防洪排涝监测预警能力。

数峦云以数字孪生为核心，结合城市内涝智能模型打造的内涝预警和治理解决方案正在帮助城市提升防汛能力和安全韧性水平，为每一位市民撑起更安全的城市防护网。