[发明专利]一种精细化网格内涝水淹预报方法

说明书

本发明公开了一种精细化网格内涝水淹预报方法，包括步骤：（1）以管网排水分区为单元，以下垫面类型为依据对城区进行网格化划分；（2）若网格区域内含有流域则建立SCS模型，若网格区域内无河道流域则建立SWMM模型；（3）使用SCS模型和SWMM模型分别计算当前城市暴雨下网格区域径流量和溢流节点的溢流量，将溢流数据作为参数输入LISFLOOD‑FP 模型，模拟城市的淹没范围、水深及淹没过程。本发明将城区的划分成多个网格，选择不同的模型进行计算，提高积水预报的准确度。

技术领域

本发明涉及城市内涝水淹预报技术领域，具体涉及一种精细化网格内涝水淹预报方法。

背景技术

城区路面内涝水淹预报应用中，由于不透水地面大幅度增加，致使相同降雨条件下的径流系数增大，洪峰提前，洪量增大，城市暴雨造成的内涝积水现象时有发生，对城市排水和河道行洪构成巨大的压力，也威胁着城市安全。

目前城区积水预报，一般是采用水文模型来进行整个城区积涝预报，一般包括以下四个步骤：

（一）城市内涝产流计算

城市汇水区面积小，不透水面积比重大，下渗较少，产流计算侧重于地表径流量分析。常见的有以下几种计算途径：

1、径流系数法：根据历史雨洪资料，分析出各种不同下垫面条件下的地表径流系数，可制成图表或利用计算机以方便应用；

2、降雨径流相关图：根据实测雨洪资料分析结果或移用相似流域资料建立降雨径流相关关系。城市产流特性受不透水面积的影响较大，以不透水面积比作参数，可以较好地反映城市流域的特点；

3、下渗曲线法：分析流域的下渗规律，选择适用的下渗方程，根据实测资料确定下渗方程中的参数，并对参数加以地区综合，适用于城市透水区。

（二）城市内涝汇流计算

根据城市雨水汇流的特点，把汇流分为地面汇流、管网汇流、河网汇流三个阶段。 由于目前城市内涝预报尚没有形成独立的预报方法体系，实践中可用传统水文方法或建立适用的城市内涝计算模型。用于城市汇流计算的传统方法有：

1、推理公式法：只能推求洪峰流量，不能计算城市内涝流量过程；

2、瞬时单位线法：由于城市流域调蓄能力降低，参数n、k值比自然流域要小。另外还可用变雨强瞬时单位线，根据净雨强度的不同，每个时段都选用不同的瞬时单位线；

3、等流时线法：划分等流时线时需注意排水管网分布。当雨强大于城市排水管网设计能力时，汇流速度趋于常数；

4、管网、河网汇流演进常用动力波法、马斯京根法；

5、河网有闸坝处应考虑调度规程进行调洪计算，方法同水库调洪计算方法。

（三）城市内涝预报模型

由于传统方法在综合反映城市产汇流特点方面有欠缺，可在分析城市洪涝规律的基础上，建立城市内涝预报模型。另外可借用比较成熟的模型，按城市特点率定参数。目前城市内涝预报可用的模型有美国的暴雨径流管理模型（SWMM）、曲线数值法(SCS 模型)和MIKEURBAN等。其中SWMM模型和SCS 模型在我国城市内涝研究中都已有应用，MIKE URBAN模型还在引进消化阶段。

（四）误差评定

城市内涝预报没有特别规定误差评定方法，可参照《水文情报预报规范》(SL 250-2000)中误差评定办法执行。