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背景:近年来,受全球气候变化影响,我国极端天气事件明显增多,局部地区暴雨事件频繁。以最为严重的2012年7月21日首都北京遭遇61年来最大暴雨为例,该暴雨导致市区内严重积水,多处积水深度达1米以上,此次暴雨导致北京受灾面积近1.6万平方公里,全市内受灾人口190万人,据初步统计该次暴雨灾害造成全市经济损失近百亿元。温州市处于中亚热带季风气候区,雨量充沛,多地暴雨积水情况严重,以所选研究区为例,分别在2007年9月18日、2010年5月8日、2012年3月8日均产生严重积水,导致多辆汽车在铁道桥下熄火或者漂浮,积水深度超过0.45米以上,严重影响正常交通。对于城市暴雨径流探讨和研究,主要是应用基础的数学方法对个别城市片区进行初步的分析计算。SWMM(Storm Water Management Model)广泛应用于城市径流模拟、管段合流和其它排水系统的规划、分析与设计。因此文中将应用SWMM模型对积水片区进行模拟预测,为相关工作人员提供参考依据。 方法:由于城市地表特征和排水管网的复杂性,构建SWMM城市雨洪管理模型成为一项繁重而复杂的工作,而地理信息系统(Geographic InformationSystem,GIS)技术的快速发展为此提供了技术支持[1]。实际生活中不少数据文件以GIS软件数据格式存贮,或可以转为GIS软件支持的格式;本文以ArcGis10.1软件为主要数据处理工具,建立SWMM模型,并利用该雨洪模型对温州市内月乐垟片区进行模拟,探讨该过程中遇到的问题,帮助科研及工作人员快速构建SWMM模型以及将水文模型应用于预防和治理城市洪涝灾害之中。 本文将SWMM应用于温州市区月乐垟片区的暴雨径流模拟计算,主要对以下几个方面的内容进行了深入研究: 第一,概述了温州地区的地理气候条件,总结了国内外水文模型研究进展,着重阐述了几个国内外主流水文模型,探讨了SWMM模型原理,以及其主要计算方法。 第二,SWMM模型与GIS的技术的结合,充分利用GIS软件建立月乐垟片区下穿火车道处的SWMM模型。 第三,暴雨情景模拟,利用暴雨公式生成不同降雨情景以及用2013年台风“菲特”到达温州的26个小时内时降雨数据资料进行模拟,计算出研究区内的溢流量,为及时处理该片区处积水,防止该处因暴雨而导致交通瘫痪提供参考依据,分析探讨研究结果,并提出研究不足。 结果:本研究通过设计不同的降雨情景,计算出了研究区内多个节点的溢流量,确定了适合该研究片区的模型参数,为今后片区的排水设计提供了参考数据。动态结果显示了整个研究区的地表径流随时间变化的分布以及部分管段多个时刻的输水过程流量剖面图。研究结果表明,SWMM模型对于城市暴雨径流的模拟具有良好效果,准确率达到90%,事实证明该模型应用于温州市城区的是可行的、可靠的。该模型的建立,探索了温州市的暴雨径流模型应用,为给水排水工作人员在该片区合理设计水泵数量与功率、从根源上发现积水原因提供了科学参考;同时为以后建暴雨模拟建模提供了依据和经验。