基于Mike水力模型的城市防澇規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)分析

靳帥國 馬立山 王立杰 楊國麗 張海平 李延博 馬寧寧

(1.河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口 075000；2.中南勘測設(shè)計(jì)研究院，湖南 長沙 410014)

0 引 言

由于受到全球氣候變暖和城市化等多方面因素的影響，城市內(nèi)澇災(zāi)害越來越嚴(yán)重.而城市在防御內(nèi)澇災(zāi)害方面尤為脆弱，因此城市內(nèi)澇災(zāi)害的預(yù)測與內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的評估已經(jīng)成為城市內(nèi)澇災(zāi)害預(yù)防治理研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1].安徽省Y市屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，年平均降水量為1094.3 mm，降水分配不勻，年最大降水量達(dá)到1742 mm，年最小降水量則為644 mm，最大值是最小值的2.7倍，并且Y市城區(qū)所在地為史河的灘地，地勢較低，澇災(zāi)較頻繁.據(jù)統(tǒng)計(jì)該區(qū)遭受較大的洪災(zāi)有40余次，平均約10年一次，而澇災(zāi)年年有，因此外洪內(nèi)澇是Y市典型的災(zāi)害類型.

本文以GIS地理信息系統(tǒng)為平臺，運(yùn)用MIKE模型構(gòu)建安徽省Y市在不同降雨條件下內(nèi)澇災(zāi)害仿真模型，對該城市管網(wǎng)排水能力及內(nèi)澇防治能力進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，并提出了易澇點(diǎn)緩解措施及解決方案.

1 水力模型介紹

本文采用Mike Urban城市排水系統(tǒng)模型、Mike21平面二維自由表面流模型及Mike Flood耦合模型，該模型應(yīng)用于城市排水與防洪、分流制管網(wǎng)的入流或滲流、合流制管網(wǎng)的溢流、受水影響以及管流監(jiān)控等方面.

Mike Urban水動(dòng)力模塊主要用于計(jì)算管網(wǎng)中的非恒定流.計(jì)算方程為一維自由水面流的圣維南方程組.模型采用Abbott-Ionescu六點(diǎn)隱式格式有限差分?jǐn)?shù)值求解，此計(jì)算方法可以自動(dòng)調(diào)整時(shí)間步長，并為分支或環(huán)型管網(wǎng)提……