基于SWMM模型的城市内涝模拟——以广州市海珠区为例

城市内涝模型是当前城市内涝预警的主要技术手段，然而现阶段的城市内涝模型精度不高且较为复杂，因此建立一个精度高且简便的内涝模型是急需解决的重点问题。以SWMM一维模型作为研究基础，针对广州市海珠区历史内涝点建立内涝模型，实现了对城市内涝深度的模拟分析。结果表明，模型可准确推断出内涝等级及积水深度，实现对内涝积水的预警预报作用。该模型简化了传统复杂的地表二维模型，将暴雨对内涝积水点的影响转化为暴雨与管网之间的关系，大大减少了计算量。     

基于改进物元可拓模型的城市内涝灾害风险评估

城市内涝灾害风险评估可为灾害风险管理提供理论支撑，对城市内涝灾害防控具有重要意义。基于灾害成因从致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力四个方面选取12个指标构建城市内涝灾害风险评估指标体系，采用改进层次分析法与熵权法确定评估指标主客观权重，采用基于博弈论的组合赋权法计算组合权重，构建城市内涝灾害风险评估改进物元可拓模型，基于模型开展城市内涝灾害风险评估，以西安市主城区为研究区域进行模型应用。结果表明：碑林区、莲湖区、灞桥区内涝风险等级高且逐渐向较高等级转化，新城区内涝风险较低且逐渐向较高风险等级转化，雁塔区内涝风险处于较低等级，未央区内涝风险最小。研究结果可为城市内涝灾害风险管理及防洪减灾提供参考。     

基于微观交通仿真的城市内涝对道路交通的影响评估研究进展

在城市洪涝灾害频发和内涝下交通问题突出的背景下，针对城市内涝对道路交通的影响评估问题，梳理了国内外研究成果，对城市内涝模拟原理以及常用的城市雨洪模型的特点进行了分析，总结归纳了城市内涝对道路交通的影响评估方法，论述了微观交通仿真模型的构建和应用，提出了城市内涝对道路交通影响评估可优化的方向。指出在现有软件缺失和条件有限的情况下，基于积水深度与行车速度的关系式将城市雨洪模型和微观交通仿真模型进行集成，用于分析内涝下交通问题是较为有效的手段；城市内涝对道路交通的影响十分显著，通常反映在道路(损失、性能和结构)、交通工具(行驶速度和安全性)和驾驶员(心理和生理变化)3方面，以及道路-交通工具-驾驶员的综合影响。     

我国城市内涝灾害频发原因分析

最近完成的第六次人口普查结果显示，我国城市化率已经达到49．68％，而且仍处于快速的城市化进程之中。近年来，我国诸多大中城市频繁发生的城市内涝灾害不仅严重地影响了城市的正常生活秩序，也造成了严重的生命财产损失，引起了社会各界的普遍关注，也给我国的城市化平稳快速推进蒙上了阴影。从治理好我国城市内涝灾害的根本目的出发，归纳总结了我国城市内涝灾害的基本特点，分析了近年来我国城市内涝灾害频发的自然和人为原因，认为人类不合理的社会经济活动是造成我国城市内涝灾害频发的主要原因。     

可持续化发展导向下的海湾型城市内涝治理框架

海湾型城市是我国重要的经济建设中心。当前受气候变化和海洋性气候的影响，台风暴雨、极端降雨事件发生频发，导致海湾型城市内涝灾害加剧。为保障城市的安全，亟需提升城市应对内涝灾害的能力。基于可持续化发展的思维导向，构建海湾型城市内涝治理框架。通过多元的技术对区域-市域-地区进行多尺度的内涝灾害识别，根据其风险结果提出了适用于多层级的内涝风险规划，并制定多时序的内涝治理应急响应方案，以期为洪涝灾害的治理提供创新的解决思路。     

城市内涝预警预报系统研发及应用

城市内涝问题具有成因多元、影响面广的特点,是基础性社会问题。分析了城市内涝的成因,提出通过信息化手段提升城市内涝灾害应对能力。构建基于内涝实时物联感知、数据汇聚、数学模型预报、大数据分析、水利数字孪生的城市内涝预警预报系统,并在宁波市进行了应用。通过搭建“天基”监测预警、“落地雨”监测预警、内涝预报预警、内涝成因分析、内涝影响评估等功能模块,实现了城区内涝的精准模拟、风险图的在线绘制以及内涝损失的高效评估,有力支撑了城市暴雨内涝灾害预报预警,提升了城市内涝风险管控能力。     

城市内涝症结探讨及政策建议

近几年，中国多个大城市因暴雨出现内涝。如何有效减少或根除城市内涝灾害，削除暴雨对城市运行的影响，是摆在城市管理者面前亟待解决的重要问题。分析了内涝表象及深层原因，并从现状分析、规划设计、应急管理等方面提出了对策建议。     

北京市区快速城市化进程中的内涝现状及成因分析

随着城市建成区的不断扩张,不透水面激增,城市内涝问题日趋严重,已经影响到城市各项功能的正常运转,造成的社会和经济损失也不断增加。通过分析北京典型暴雨内涝事件"2012.7.21"内涝点的分布特征和规律,了解北京五环以内的城市内涝状况,总结导致城市内涝频发的原因,结合2012年至今北京市治理城市内涝的效果,提出治理内涝的建议。结果表明,城市化进程中,城市不透水面的增加导致雨水径流迅速增长,从而造成建成区不透水面密集的区域以及地势较低的立交桥区内涝严重。因此,可以从改造桥区设施和建设海绵城市这两个方面着手进行内涝治理,以期改善桥区积水和建成区不透水面密集现状,从而减轻和缓解北京城市内涝问题。     

多尺度下西南喀斯特山地城市内涝空间分布特征与驱动力分析：以贵阳市为例

【目的】针对现有城市内涝空间格局及驱动因素研究多集中于平原地区，难以为喀斯特山地城市提供参考这一问题，【方法】以贵阳市为研究区，建立2016—2020年内涝数据集，运用核密度估计法、标准差椭圆法和全局空间自相关探究内涝空间分布特征，并运用Spearman相关分析和地理探测器在多尺度上(即250 m、500 m和1 000 m)揭示贵阳市内涝的驱动机制。【结果】结果表明：(1)贵阳市内涝具有集聚效应，集聚中心位于云岩区和南明区，内涝分布方向经历了由“南-北”向“东南-西北”的转变；(2)城市空间结构、土地利用类型、地形和人口密度是内涝的主要驱动因子，特别是城市空间结构中容积率对内涝的驱动力最强，q值为0.374;(3)各驱动因子之间的交互作用类型以双因子增强为主，其中容积率∩建筑拥挤度的协同作用对内涝的影响最显著，q值为0.574;(4)内涝与城市空间结构、土地利用类型、地形间的相关性随研究尺度的增加而减弱，而土壤和地质则相反。【结论】内涝多集聚于云岩区和南明区；影响内涝发生的主要因素是城市空间结构、土地利用类型、地形和人口；内涝影响因素具有较强的尺度效应，因此结合研究区特点确定适当的尺...     

城市除涝系统规划探讨

近几年我国城市内涝问题比较突出,内涝灾害的经济损失也越来越大,部分城市还造成人民群众生命财产重大损失,城市内涝灾害已成为新的城市病。本文研究了城市除涝系统的构成体系,提出了城市内涝问题的防控措施和治理对策。     

利用双排水系统理论对城市下穿隧道进行雨水内涝模拟分析

城市下穿隧道是城市防涝的重点部位。传统城市排水系统规划设计只考虑雨水沿地下雨水管网汇流,而忽略了超设计标准雨水的排水出路。双排水理论考虑城市道路雨水漫流和地下管网协同排水的方式,可以模拟在强降雨条件下雨水的真实汇流路径。本文以2011年7月3日某下穿隧道内涝灾害为例,在SWMM软件平台上运用双排水理论对该隧道的排水系统建模分析,模拟结果与当时观察到的积水情况吻合较好,并分析出隧道积水的原因。     

中小城市排水系统排水能力和内涝特性分析——以涡阳县为例

随着城市化进程的加快,城区不透水面积逐渐增加,大多数中小城市的排水管网建设标准相对滞后,中小城市面临严重的内涝风险,研究城区产汇流特性对于城市内涝防治具有十分重要的意义。本文以涡阳县南城区为研究对象,首先利用临近地区水文资料、高精度的遥感影像和DEM共享数据,借助ArcGIS平台和SWMM开源软件,通过综合径流系数法对模型进行率定,并从综合径流系数、降雨径流产汇流关系和实测降雨产生的积水深度对模型进行验证,分析研究区典型暴雨下的管网满管和积水情况,评估排水系统的排水能力和城区的内涝风险。然后,对内涝严重区域进行有针对性的内涝分析,并分析低影响开发措施对城区内涝的影响。结果表明:(1)排水系统在暴雨降雨重现期0.5a及以下,基本可以满足排涝要求;排水系统在暴雨降雨重现期1a及以上,均不能满足排涝要求。(2)低影响措施对城区内涝有很好的缓解作用。该研究方法可为资料缺乏地区,尤其是中小城市内涝分析和防洪减灾提供参考。     

广州城市内涝原因分析与对策研究

广州城市内涝暴发的主要原因在于城市化的水文效应、现有排水设施建设滞后及排水系统维护和管理力度不足。其中城市化进程的推进引发的水文效应是造成广州城市内涝频发的关键性因素,现有排水设施的标准偏低、建设滞后、维护和管养力度不足则进一步加速了内涝的发生。因此解决广州城市内涝的对策研究应充分考虑城市化水文效应的影响,改变现有的治水观念,树立绿色排水理念;改变重建轻管的思维模式;明确广州城市内涝防治的责任主体,完善排水管理模式。     

石家庄市暴雨内涝精细化水动力模型应用

近年来石家庄市极端天气逐渐增多,局部短历时强降雨的发生愈加频繁,造成城区大范围积水,损失严重。基于高精度DEM数据,采用小尺寸结构化网格建立石家庄市暴雨内涝精细化水动力模型。模型精确反映了房屋建筑、城市道路、立交系统和排水渠系等典型城市地物;采用分区径流系数和糙率体现不同下垫面的影响;通过将排水分区精细划分至各雨水干管实际控制街区模拟管网实际排水过程,并设置点源模拟城市立交泵站。模型高精度地模拟了该市主城区房屋阻水、庭院雨水出流、地道桥等低洼处汇水积涝、路面行涝、管网排水以及泵站抽排水等具有典型城市特征的水流现象,计算统计了城区积涝面积、积水点及积水路段。将该市内涝危险性等级划分为高、中、低三级,结合模拟结果进行风险分析及等级划分,分析结果为石家庄市防涝减灾工作和内涝风险管理提供信息支持,具有重要实用价值。     

城市市政排水与区域排涝水动力耦合模型研究

针对有些城市(特别是沿海地区城市)遇大到暴雨容易出现内涝的问题,经分析,主要是没有将城市排涝与城市的自然地理位置及其周边江河洪水的特性结合考虑,城市排水设计方法上的滞后性是城市内涝的原因之一。为解决这一问题,应用圣维南方程组,对明渠、雨水管道及田面汇流等多个排水系统的关键组成部分进行表达,通过彼此之间的联接关系,建立了城市市政排水与区域排涝的水动力耦合模型。实例应用表明,该模型能客观反映承泄区河道水位顶托及长历时暴雨对城市排水的影响,可广泛应用于城市排水的规划设计工作中。     

基于TELEMAC-2D和SWMM模型的城市内涝数值模拟

以广州长湴地区为例,基于SWMM和TELEMAC-2D模型构建一种新的耦合模型TSWM,通过历史暴雨事件验证、模型对比等方式评估了TSWM模型的适用性和可靠性,并对不同重现期暴雨开展了数值模拟.结果表明:TSWM模型能较准确地模拟研究区的内涝情况,可实现城市内涝精细化模拟;与基于SWMM和LISFLOOD-FP、WCA...     

基于城市雨洪模型的市政排水与水利排涝标准衔接研究

针对目前存在的市政排水与水利排涝两个标准的衔接仍无规范统一方法的问题,以广州市东濠涌流域为研究区域,采用城市综合流域排水模型Info Works ICM建立东濠涌流域管道、河道及地面二维耦合模型,分析计算市政排水1年一遇与水利排涝5年一遇以及市政排水1年一遇与水利排涝10年一遇两种情况下的标准衔接关系,为城市排水防涝规划设计提供技术支撑。结果表明:1年一遇市政排水标准与10年一遇水利排涝标准的组合能够满足流域涝水顺利排除的要求,但管道排水口底高程距河底高程的距离过短也会对管道的水位顶托产生一定影响,故建议城市排水管网的规划建设应至少保证排水口底高程高于河道底高程0.5 m以上。     

基于MIKE FLOOD耦合模型的城市内涝模拟

基于MIKE FLOOD平台,将MIKE URBAN和MIKE 21模型耦合,建立城市内涝模型,对湖南省新化县典型区域的排涝情景进行模拟,结果表明该模型适用于城市内涝风险评估管理.评价结果表明,新化县目前建成的城市管网仍存在部分不合理的管段,水量难以立即排入资江或花山渔场,使老城区的整体排水能力受限,部分区域达不到设计...     

基于GIS和SWMM的山地临海城市内涝模拟分析——以象山县为例

山地临海城市四周环山、地势较低,在遭遇暴雨事件时,地面径流量较大,对内河行洪能力构成威胁,容易发生内涝灾害。为解决以上问题,以象山县中心城区为例,运用SWMM进行模拟计算,并结合Arc GIS分析功能,模拟了5年一遇和20年一遇暴雨条件下城区的内涝灾害情况并分析了受灾区域的内涝成因。研究表明:在关键位置加设排水泵站辅助排水,可以解决内涝灾害问题,有效缓解城区排水压力、降低内涝损失。通过模拟验证措施的可行性,为城市内涝防洪研究提供参考。     

基于SWMM-MIKE11耦合模型的桐庐县内涝风险评估

通过构建SWMM-MIKE11耦合模型评估现有管网系统排水能力,预测桐庐县遭遇5年、10年、20年一遇暴雨时的城市内涝情况并依此绘制内涝风险图。结果表明:桐庐县发生城市内涝的风险较高;SWMM-MIKE11耦合模型在桐庐县具有良好的适用性,在城市内涝风险评估中具有应用价值。