基于SWMM模型的南京典型區(qū)雨洪模擬研究.pdf

1、城市雨洪是城市強(qiáng)降雨導(dǎo)致排水系統(tǒng)超蓄而引發(fā)的地表溢流積水，甚至積澇的現(xiàn)象。利用基于數(shù)學(xué)計(jì)算模擬的雨洪模型進(jìn)行城市雨洪的定量運(yùn)算是雨洪預(yù)報(bào)、城市防洪管網(wǎng)措施評(píng)價(jià)以及災(zāi)害評(píng)估的有效手段。設(shè)計(jì)、優(yōu)化城市雨洪定量評(píng)價(jià)計(jì)算模型的方法和技術(shù)有利于建設(shè)和完善城市內(nèi)澇應(yīng)急機(jī)制，對(duì)城市減災(zāi)防災(zāi)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重大的實(shí)際意義。
　　SWMM(storm water management model)模型是美國(guó)環(huán)保署開發(fā)的基于水動(dòng)力學(xué)的綜合性城市徑流

2、模擬系統(tǒng)，該模型綜合考慮了影響雨洪過程的降雨、下滲、洼蓄、地表徑流和管網(wǎng)匯流等因素，可以模擬城市水文過程、管網(wǎng)水動(dòng)力過程和水質(zhì)演變過程，目前廣泛應(yīng)用于城市地表徑流模擬計(jì)算和水質(zhì)模擬的研究。本文依托江蘇省測(cè)繪地理信息科研項(xiàng)目（編號(hào):JSCHKY201512），以南京師范大學(xué)仙林校區(qū)為研究區(qū)，利用遙感、地形數(shù)據(jù)、土地利用等多源數(shù)據(jù)，提出了綜合考慮地表建筑、地下管網(wǎng)、明渠以及水體等特征的分布式數(shù)據(jù)建模方法，利用SWMM模型進(jìn)行了典型雨洪事件的

3、模擬實(shí)證研究。
　　本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)在分析南京市雨洪特征及影響因素的基礎(chǔ)上，對(duì)SWMM模型的降水模塊、地表產(chǎn)流模塊、地面匯流模塊以及管道輸移演算模塊的建模機(jī)理進(jìn)行解析，分析了芝加哥雨型的設(shè)計(jì)過程，對(duì)比分析了模型中多種地表徑流計(jì)算方法和不同管網(wǎng)匯流演算方法的原理和適用性，為后期模擬方法的選擇提供了依據(jù)。
　　(2)針對(duì)區(qū)域特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了自動(dòng)化流向分析的流向模型，提出了綜合考慮地表明渠和管網(wǎng)作用的排水系

4、統(tǒng)建模方法;通過排水系統(tǒng)流向建立子匯水區(qū)空間離散單元之間的拓?fù)潢P(guān)系，構(gòu)建了合理的空間離散化計(jì)算單元。在缺乏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)情況下，選用徑流系數(shù)作為校準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn)行模型的參數(shù)校準(zhǔn)。
　　(3)本文選擇2016年7月1日和10月26日的降水事件為研究對(duì)象，進(jìn)行雨洪模擬的實(shí)證研究。通過實(shí)地觀測(cè)溢流點(diǎn)來概略驗(yàn)證和分析模擬效果，結(jié)果顯示南師大仙林校區(qū)北區(qū)模擬效果較好，而東西區(qū)有待提高。在此基礎(chǔ)上，本文通過分析研究區(qū)在四種不同重現(xiàn)期降雨下的降雨徑流、洪流