地表及管网互馈联合的城市内涝模拟模型——以江苏省响水县中心城区为例

发布时间：2024-02-20 05:28

　　针对江苏省盐城市响水县中心城区短时强降雨导致的城区内涝问题,联合二维水动力学模型与SWMM模型,构建了地表及管网双向互馈的响水县城内涝模拟模型。使用该联合模型对区域内1,5,10 a一遇暴雨重现期下的内涝淹没范围、淹没水深、淹没历时进行模拟分析,并采用当地2012年"8·10"大暴雨导致的内涝过程来验证模型精度;综合考虑多项指标构建内涝风险评估体系,并绘制成内涝风险图辅助进行防灾预警。结果表明:5个易涝点实地调查水深与模拟水深差距范围在0.04～0.23 m之间,平均水深相对误差为19.3%,模拟所得值基本能够反映易涝点的淹没情况。该模型可初步应用于响水县城的内涝过程模拟,在防内涝设计、城市内涝预测及治理等方面具有一定的实用价值。

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【部分图文】：

图1研究区地表高程（单位：m)

此前关于城市内涝的模型算法大多只简单考虑积水在地表的漫流情况，而本模型则提出了节点（管网的雨水口）回流的概念，即考虑地表水回流汇入地下管网系统，对SWMM的管网水量计算具有反馈作用，从而使地表积水深度、积水范围、积水历时等的计算更为准确，联合模型的流程如图2(a)所示。考虑到地表....

图2双向联合模型技术路线

(3）更新网格水深。从SWMM模型中读取该时刻各节点溢流量，并结合网格流量公式（2)～(3）计算各网格x和y方向的流量。式中，Qxt+Δt,Qyt+Δt分别是下一时刻x、y方向的网格流量；Qt为该时刻的网格总流量；Qxt,Qyt分别为当前时刻x,y方向的网格流量；ht为该时刻网格....

图3研究区管网概化

根据城市影像图以及研究区市政管网分布图对区域内的主要管道进行数字化，得到能反映区域总体布设的概化管网，并根据市政图在概化管网对应位置设置雨水口、管网连接点等水流通路点，确保雨水补给及管道连通。一般情况下，子汇水区借助DEM数据和管线分布进行划分，再通过人工修正得到，但该种方法对地....

图4各重现期的淹没时间与淹没深度

将不同暴雨重现期下的内涝情况进行分析，各淹没情况表达如图4所示。从淹没范围、淹没水深、淹没历时3个角度进行具体分析：(1)在1a暴雨重现期下，绝大部分地区淹没深度较浅、淹没时间不超过1h，仅有三家村、城南社区等地水深超过10cm，总体而言内涝影响范围只限于地势较低的几个街区....

本文编号：3903912