基于双层排水模型的城市内涝模拟

摘要

城市化进程的加快和极端天气的增多加剧了城市内涝问题，对城市排水系统的建模与研究提出更高的挑战。针对传统模型难以准确模拟地表与管网水量交互的问题，构建基于雨水口与街道、管网耦合的双层排水模型，并以三明市三元区的城市排水系统为案例进行验证和应用。分析不同暴雨重现期下地表积水特征，模拟不同雨水口布置模式对街道和管网之间水量交互的影响，揭示雨水口对于城市洪涝模拟的作用。结果表明：双层排水模型能够较好地识别易涝点，模拟街道排水条件下的水流行为，具有较高的可靠性和适用性。相比采用孔堰流量公式的洼地模式雨水口，采用流速计算泄流量的坡面模式雨水口的雨水捕获率可提高18%～80%，且对布置间距不敏感。这是因为坡面模式雨水口充分考虑了街道坡度对泄流量的影响，更能贴合山地城市街道雨水汇流的实际现象，研究结果为山地城市洪涝防治与排水设施优化设计提供科学依据。

关键词

双层排水模型 / SWMM / 城市内涝 / 雨水口 / 三明市