耦合市政排水管网的城区河道洪水过程模拟

２０１９年第１１期水利规划与设计水文水资源ＤＯＩ:１０水文水资源水利规划与设计２０１９年第１１期程ꎮ该方法能够考虑管网与河道之间的相互作用ꎬ可动态模拟河道水位对雨水管网的顶托以及管道排水对河道水位的影响ꎬ适用条件更为广泛ꎮＩｎｆｏｗｏｒｋｓＩＣＭ软件能够很方便地将市政排水管网和城区河道进行耦合计算ꎬ还能够实现一维管网、河道和二维地形之间的耦合ꎮ不仅能够动态模拟降雨在地面漫流和在管网及河道中的转输过程ꎬ还能体现城市河道淹水范围、淹水深度的变化ꎬ分析河道水位对城市内涝的影响ꎮ同时ＩｎｆｏｗｏｒｋｓＩＣＭ具有友好的用户界面、强大的后处理功能ꎮ鉴于这些特点ꎬ本文采用ＩｎｆｏｗｏｒｋｓＩＣＭ进行耦合市政排水管网的城市河道模型构建ꎮ２模型构建与模拟条件２２０１９年第１１期水利规划与设计水文水资源图３子集水区划分结果图２水文水资源水利规划与设计２０１９年第１１期并在管道内行进最终排入河道形成河道流量ꎬ这需要时间ꎮ同时ꎬ我们也可以看出ꎬ流出河道的流量过程线的峰值要比流入河道的大ꎮ这是由于在河道沿线有雨水管道的汇入ꎬ二者流量叠加ꎬ使得流出河道的流量比流入的流量要大ꎮ图６河道城区段典型流量过程线在计算时段内河道各断面的最高水位的连线就是设计重现期下的河道最高水位包络线ꎬ该包络线可作为确定堤顶高程的依据ꎮ３结语本文以小洪河为例ꎬ简述了耦合市政管网的城市河道洪水分析建模过程ꎬ并构建了耦合城区管网的小洪河模型ꎬ根据市政管道的收水范围对河道的汇水区域进行了修正ꎮ模型考虑了城区河道水位与市政管网排水之间的相互作用ꎬ模拟了城市产流、管网汇流与城市河道的水力过程ꎬ计算结果更加符合实际ꎮ计算成果可作为河道设计、城市防洪管理的依据ꎮ受条件限制ꎬ本文构建的模型是基于规划的河道断面和规划的雨水管网ꎬ地块的产流过程模拟是根据规划用地属性选择的经验参数ꎬ未进行参数率定ꎬ这与最后实施完成的情况会存在一定的偏差ꎮ另外ꎬ本次降雨资料是基于水文站的降雨资料ꎬ水文站距离目标城区有一定的距离ꎮ另外城市建成后ꎬ由于城市热岛效应ꎬ城区的降雨特征与水文站所在的山区存在较大差异ꎮ这些均会导致模型计算结果与实际情况产生偏差ꎮ因此ꎬ在进行城区河道设计时ꎬ应当在模拟计算的基础上ꎬ分析模型与实际可能存在的区别ꎬ避免因资料问题导致计算结果与实际偏差较大ꎬ影响河道的安全性ꎮ参考文献[１]吴玉成.我国城市内涝灾害频发原因分析[Ｊ].中国防汛抗旱ꎬ２０１１ꎬ２１(６):７￣８ꎬ１５.[２]陆露ꎬ赵冬泉ꎬ陈小龙ꎬ等.城市排水管网与内部河道耦合模拟研究[Ｊ].给水排水ꎬ２０１４(１０):１０３￣１０７.[３]詹道江ꎬ叶守泽.工程水文学(第三版)[Ｍ].北京:中国水利水电出版社ꎬ２０００.[４]贺清录ꎬ稍明星ꎬ巩楠ꎬ等.河道与城市防洪[Ｊ].水利技术监督ꎬ２００８(６):４２￣４３.[５]朱杰.城市化地区排涝计算中的几个问题[Ｊ].水利规划与设计ꎬ２００８(１):１１￣１３.[６]鲁航线ꎬ戴德泉ꎬ陈兵.城市排涝河道涉及流量的近似计算[Ｊ].城市道桥与防洪ꎬ２００７(１２):３５￣３７.[７]王毅ꎬ刘洪伟ꎬ潘兴瑶ꎬ等.北京城市洪涝模型建设与典型示范[Ｊ].中国防汛抗旱ꎬ２０１５(４):３３￣３７.[８]张秀贤.城区排涝排水综合设计降雨探析[Ｊ].水利规划与设计ꎬ２０１７(１):４９￣５２.[９]陶涛ꎬ颜合想ꎬ李树平ꎬ等.城市雨水管理模型关键问题探讨(一):汇流模型[Ｊ].给水排水ꎬ２０１７ꎬ４３(３):３６￣３９.[１０]陶涛ꎬ颜合想ꎬ李树平ꎬ等.城市雨水管理模型关键问题探讨(二):下渗模型[Ｊ].给水排水ꎬ２０１７ꎬ４３(９):１１５￣１１９.[１１]庞晶晶.基于ＳＷＭＭ的城市防洪排水体系能效评估探析[Ｊ].水利规划与设计ꎬ２０１７(１):１０４￣１０７.[１２]颜玲.基于ＬＩＤ模式的城区排涝模数探析[Ｊ].水利规划与设计ꎬ２０１７(６):６１￣６３.[１３]郭磊ꎬ李萍ꎬ张韵ꎬ等.浅析水力模型应用于城市排水和城市雨水径流科学管理[Ｊ].给水排水ꎬ２０１０ꎬ３６(６):１１３￣１１６.[１４]杨磊磊.ＨＥＣ－ＲＡＳ三维河道水力分析计算系统在桥梁优化设计的应用研究[Ｊ].铁道标准设计ꎬ２０１４(６).[１５]吴春.城市化地区防洪排涝规划研究[Ｊ].城市道桥与防洪ꎬ２０１４(３).[１６]李勇ꎬ于宏兵ꎬ艾丽娜ꎬ等.ＡｒｃＨｙｄｒｏ模型提取流域水文信息及精度分析———以松花江流域为例[Ｊ].水资源与水工程学报ꎬ２０１３(６).[１７]常魁.排水规划中排水分区划分技术研究[Ｊ].山西建筑ꎬ２０１３(２９).[１８]戴文鸿ꎬ高嵩ꎬ张云ꎬ等.ＨＥＣ－ＲＡＳ和ＭＩＫＥ１１模型河床糙率应用比较研究[Ｊ].泥沙研究ꎬ２０１１(６).[１９]王海潮ꎬ陈建刚ꎬ张书函ꎬ等.城市雨洪模型应用现状及对比分析[Ｊ].水利水电技术ꎬ２０１１(１１