基于水动力模型的城市水网一体化优化方法及其应用

摘要

为实现水灾害防御、水资源保障、水生态修复及水环境提升目标，构建涵盖“涝水位达标率、常水位保证率、生态流速保障率、水质达标率”的城市水网一体化评价指标体系，同时构建考虑多源补水和多变污染环境的水动力-水质数值模型，并基于评价指标体系和数值模型，对水系建设和运行指标进行迭代优化，创新性地考虑水网“建设指标-运行指标”双向反馈机制，整合水网物理指标优化与工程调度方案优化，形成完整的城市水网一体化优化方法，并将其用于雄安新区起步区，提出其水系建设与运行指标及水利工程调度方案。结果表明：优化后的起步区水系在遭遇百年一遇暴雨和“23·7”实测暴雨时，涝水位达标率均达100%，有效保障区域排涝安全；构建的涵盖常态补水、应急抗旱及雨洪净化等多模式联动的动态调控方案，实现常水位、生态流速及水质达标率均达到100%。研究成果验证该方法在提升城市水系韧性、增强生态服务功能方面具有显著效益，为高密度城市群水系统协同治理提供可推广的技术范式，对提升城市水系建设水平和区域生态环境质量具有重要实践价值。

关键词

雄安新区 / 城市水网一体化优化方法 / 水系建设与运行指标体系 / 水动力-水质数值模型