基于情景分析的城市暴雨內(nèi)澇模擬研究.pdf

1、在全球復(fù)雜的氣候變化和城市化加快發(fā)展的背景下，城市極端暴雨天氣事件頻發(fā)，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人們的正常生活和安全。對不同情景下城市暴雨內(nèi)澇過程的模擬研究，為有關(guān)部門釆取有效的城市防澇排洪措施提供重要的科學(xué)依據(jù)。本文以西安市碑林區(qū)某區(qū)域?yàn)檠芯繉ο?，利用ArcGIS軟件分析研究區(qū)域的地形數(shù)據(jù)，繪制排水管網(wǎng)概化圖，基于SWMM模型建立地區(qū)城市內(nèi)澇模擬模型，設(shè)計(jì)不同情景條件的城市內(nèi)澇過程模擬，分析不同情景下城市內(nèi)澇過程的流量變化過程和積水情況，為城市

2、內(nèi)澇應(yīng)對機(jī)制的建立提供決策服務(wù)。本文主要研究成果如下：
　?。?）建立了城市暴雨內(nèi)澇模型。通過ArcGIS分析、實(shí)地調(diào)研和排水管網(wǎng)分布圖等方法獲取基礎(chǔ)資料，基于SWMM模型建立內(nèi)澇模擬模型。以一年一遇降雨模擬結(jié)果與實(shí)際區(qū)域路段的積水情況進(jìn)行比較，發(fā)生內(nèi)澇積水的路段與實(shí)際情況基本一致，驗(yàn)證模型具有良好的合理性。
　?。?）基于情景分析的研究區(qū)城市內(nèi)澇模擬。文中設(shè)計(jì)不同降雨重現(xiàn)期、不同降雨雨型和不同城市化水平三種情景，其中重現(xiàn)期

3、的選取包括0.5a、1a、2a、5a以及10a等5種類型。從不同降雨重現(xiàn)期情景角度分析，徑流系數(shù)隨著降雨重現(xiàn)期增加呈現(xiàn)明顯增大趨勢，發(fā)生內(nèi)澇的危險(xiǎn)性增加；分析不同降雨重現(xiàn)期情景排水出口流量過程，重現(xiàn)期越長，洪峰流量越大且歷時(shí)延長。選取雨峰系數(shù)r為0.3、0.4和0.5等3種不同情形的芝加哥雨型，結(jié)果表明雨峰系數(shù)越大會引起徑流系數(shù)增大；相同的降雨重現(xiàn)期，三種不同雨型的管道超載情況基本一致；不同城市化水平情景下，城市化水平的增加速率和徑流系

4、數(shù)增加率相差不大。
　?。?）不同降雨重現(xiàn)期情景下積水點(diǎn)模擬分析。模擬1a、2a、5a和10a四種重現(xiàn)期情景管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的溢流情況，五年一遇重現(xiàn)期甚至更高重現(xiàn)期情景的節(jié)點(diǎn)溢流流量更大；分析積水點(diǎn)流量和深度分布可知，主干路段內(nèi)澇積水最嚴(yán)重；選擇主要積水路段的典型積水點(diǎn)，分析發(fā)現(xiàn)，排水能力與管道的最大滿流流量以及歷時(shí)相關(guān)，可采取相應(yīng)的措施改善管網(wǎng)。
　?。?）基于綜合集成平臺的城市內(nèi)澇模擬過程可視化。以知識圖可視化、業(yè)務(wù)組件化和綜合