日本东海地区创纪录暴雨名古屋1小时降雨104.5毫米河道护岸崩塌：三维激光扫描在城市内涝排查与护岸崩塌体量化中的应用

受8日起日本东海地区创纪录暴雨影响，灾害在9日继续显现。静冈县发现一名作业人员遭遇泥石流死亡，爱知县有40多人在疏散过程中跌倒等受轻伤。

名古屋市的情况最严重。8日傍晚该市出现线状降水带，1小时降雨量达到104.5毫米，创下有观测记录以来的最高值。市政府当天针对最多约117万人发出紧急安全确保信息，并决定对全市适用《灾害救助法》。

铁路接连停运，道路积水，交通一度瘫痪。到9日凌晨4点，受灾后无法移动的车辆约200辆。全市市立中小学、特别支援学校、幼儿园临时停课闭园，最多约3500人滞留在避难所。截至9日下午1点，市内共有41人受伤。共同社的图片显示，名古屋市名东区有河流护岸发生崩塌。

一小时104.5毫米是什么概念

国内排水管渠的设计重现期，一般城区按1到3年一遇，重要地区3到5年一遇。折算成小时雨强，多数城市在50到70毫米这一档。名古屋这次的104.5毫米，直接把这些标准甩在后面。

雨下到这个强度，地面产流速度远超管网入渗和下泄能力，水就在地表漫流。这时候决定水往哪走的不是管网，是地形。而地形这个东西，很多城市的管理部门手里并没有一份够细的现状数据。

线状降水带还有个特征值得说：它不是均匀下一片，而是一条窄带反复经过同一区域。同一地点连续几小时承受高强度降雨，累积雨量比面上的预报值大得多。这对隐患排查的启示是，风险点要按最不利的局部来定，不能按平均值来定。

河道护岸崩塌之后，现场最紧迫的问题是：崩塌体有没有缩窄过水断面，下一步会不会继续塌。

这两个问题的答案都在几何量里面。崩塌体的体积、崩口的长度和高度、坍落土体在河床上的堆积范围、剩余护岸的坡度和厚度，测出来就能算。

作业上有个现实约束：崩塌还在发展的时候，人站不到边上去。我们的做法是在对岸或者下游安全位置架站，配合无人机做倾斜摄影或者激光雷达，把整个崩塌区一次拿全。地面站负责精度，无人机负责覆盖，两者配准到同一坐标系。

水下部分要用测深。崩塌体堆进河道之后，河床断面变了，过流能力跟着变。这个必须靠单波束或者多波束测深来量，光学手段穿不透浑水。

城市内涝排查里最容易出错的一件事，是靠经验判断哪里会积水。实际测下来，积点分布和直觉经常对不上。

原因不复杂。路面的平整度、路缘石的高度、井盖的位置、绿化带的微地形、地下车库出入口的挡水高度，这些细节差个几厘米，水的走向就变了。人工巡查看不出几厘米的高差，激光扫描能。

做法是在重点片区做一遍高密度地面扫描，生成厘米级精度的数字地面模型，再用水动力模型跑不同重现期下的淹没过程。跑出来的淹没范围和水深分布，比拍脑袋排风险点靠谱得多。

这套数据做一次，可以反复用。管网改造前后各扫一遍，改造效果直接量化。汛期前扫一遍，雨季结束再扫一遍，一年下来哪些地方沉降了、哪些地方被施工改过，都能查出来。

名古屋这次交通瘫痪，铁路停运是重要一环。地下空间进水这件事，排查难度比地面大一个量级。

水从哪进来，往往不是一个点。出入口倒灌、风井进水、结构裂缝渗漏、管线穿墙套管缝隙、施工遗留孔洞，可能同时存在。地面上看不到，等看到的时候水已经进来了。

我们的做法是把地下空间的几何完整扫一遍，出入口、风井、竖井、通道、站厅站台全部建模，和地面模型拼成一个整体。有了这个整体模型，就能做几个有用分析：出入口挡水标高和周边地面高差比对，找出倒灌风险最大的口部；结构裂缝的位置和宽度统计，定位渗漏通道；管线穿墙位置核查，找出没做封堵的套管。

扫描作业一般在停运窗口期做，需要在几个小时内完成一个站的全部采集。这对设站规划要求高，进场前要把测站位置和靶标布置算好，不然现场来回挪站，时间全耗在搬设备上。

说了这么多灾后能做的事，最想强调的还是灾前。

护岸崩塌体体积要算得准，靠的是崩塌前的地形数据。没有基线，只能拿设计图纸或者几年前的地形图来比，误差可能比崩塌体本身还大。

城市内涝模型要跑得准，靠的是高精度的现状地面模型。没有这个，模型输入就是垃圾，输出自然没法用。

地下空间的渗漏排查要有参照，靠的是建成时的原始扫描档案。国内新建地铁和综合管廊现在基本都要求做竣工扫描，这个数据留住了，十年后的运维排查才有依据。

灾害来得急，能做的事有限。真正决定损失大小的，是灾害之前那几年有没有把数据攒下来。

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