《採用路徑算法和管網簡化的城市內澇近實時模擬》是依託中山大學，由黃華兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：採用路徑算法和管網簡化的城市內澇近實時模擬
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃華兵
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
頻繁發生的內澇現象對城市系統的正常運行產生了嚴重影響，是當前社會關注的熱點問題，而現有內澇模型的模擬時間長，不能滿足近實時模擬和預測的要求。研究將在分析不同空間解析度和高程精度對內澇模擬效率與準確性影響的基礎上建立不同研究尺度（街道、小區和城區）與空間解析度及高程精度的對應關係；以確定性和隨機性路徑算法的適用性分析為依據，採用路徑算法代替二維模型來模擬地表水流運動；通過分析排水管網簡化措施及其簡化程度對模擬準確性和運行時間的影響，建立不同研究尺度與簡化措施及其簡化程度的對應關係。研究成果能夠為城市管理部門提供內澇應急處置的決策支持，為內澇期間的實時交通疏導提供依據，也可用於排水管網的新建與改造、基礎設施的選址分析以及財產保險的風險評估等，具有重要的現實意義和套用價值。
結題摘要
在全球變暖和快速城市化背景下，城市內澇問題日益凸顯，對城市運行造成了嚴重影響。研究分析內澇致災機理是防治內澇的理論基礎，研發可用技術方法與軟體工具是排水防澇工作的重要支撐。本項目以廣州市為研究對象，採集了典型區域的雷射雷達地形數據、排水管網和道路水系等基礎數據，並建設了城市內澇無線監控系統，實時採集內澇頻發點的降雨量、積水深度和監控視頻。在此基礎上構建了典型區域的SWMM模型，根據經過驗證模型的分析，降雨強度變化比不透水率變化對內澇溢流總體積的影響更大；此外，用內澇事件的最大積水深度進行模型校驗，其模擬精度弱於用積水過程校準的模型，但二者精度差異在可接受範圍內，說明調查水深數據可用於內澇模型校驗。針對當前排水設計中常用雨型低估徑流峰值的問題，提出一種改進的暴雨雨型設計方法。模擬結果表明改進後的Huff雨型對徑流峰值的估計更接近實測值，與實際暴雨事件的降雨過程和積水過程的擬合效果最好，計算和套用也較為簡便。從市域尺度研究廣州市多年內澇災害的演變過程；揭示了受多因子共同作用的城市內澇災害在廣州市從2009年到2015年間呈現波動減緩的趨勢，其中波動部分由降雨控制，減緩趨勢則主要來自於排水改造工程的貢獻；並進一步指出內澇熱點移變是進行內澇治理時需要統籌考慮的重要一點。該成果的研究結論可為國內城市的內澇治理政策制定提供依據，具有較好的套用價值。
