郑州市城区暴雨洪涝预警方法研究

摘要

城市化的快速发展促进了自然环境的改变，使城市下垫面透水性能大大降低，加剧了城市防洪排涝的负担，城市看海现象日益突出。因此，准确预报城区内涝积水范围，为市民提供准确的防洪信息和预警等级，确保城市防汛高效运行，具有重要的研究意义和实际应用价值。
　　本文在分析暴雨洪水管理模型（SWMM）的产汇流原理及特点的基础上，根据郑州市城区现状和规划的管网、道路情况，对郑州市区的排水管网和子汇水区进行概化，分别构建了六种不同情景子汇水区的郑州市城市暴雨洪水模型。模型通过对郑州市区内不同重现期降雨和实测降雨条件下的易积水点的分析，研究了不同情景子汇水区划分对模型模拟积水点的影响，并优选出在现阶段排水管网及下垫面特性下，适合郑州市区子汇水区划分的网格数量。选取郑州市暴雨洪涝预警评价指标，基于模糊综合评价法对郑州市区暴雨洪涝等级进行评价，为防汛部门提供参考。主要研究内容及成果如下：
　　（1）在总结现阶段城市暴雨洪涝预警预报研究现状的基础上，明确了研究内容，制定了详细的研究实施技术路线。
　　（2）依据郑州市实际状况，采用GIS的数据处理及空间分析功能提取子汇水区的下垫面，并根据管网空间的拓扑关系，对排水管网进行概化。
　　（3）以地形特征、道路、管网布设情况及雨水就近排放为原则划分子汇水区，分别建立了子汇水区平均面积为0.09km2、0.16km2、0.25km2、0.36km2、0.64km2及1 km2的6种郑州市城市暴雨洪水模型，通过对不同重现期降雨以及实测降雨条件下的模拟，结果表明，在同一重现期，各个参数相同的条件下，子汇水区网格数量越少，模拟得到的易积水点数量越少，子汇水区网格数量和模拟的积水点位置及积水深密切相关。针对郑州市区的实际情况，在现阶段道路、管网及下垫面条件下，平均子汇水区面积为0.25km2，即当子汇水区为2200个时，比较适合于郑州市区的城市暴雨洪水模型。
　　（4）以DPSIR模型（驱动力、压力、状态、影响和响应）为理论基础，确定了3h累计降雨量、淹没水深、受灾程度及内涝综合管理效率四个暴雨洪涝评价指标，采用层次分析法确定了指标权重，并基于模糊综合评判法对郑州市区暴雨洪涝预警等级进行了分析评价，分析结果表明，当设计降雨重现期超过五年一遇时，基本上郑州市区整个城区将会启动一级预警，郑州市区将会发生不同程度的内涝灾害。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及技术路线

2 基于SWMM的郑州市城市暴雨洪水模型构建

2.1 研究区概况

2.2 SWMM模型原理

2.3 地表积水计算

2.4 降雨资料

2.5 排水管网概化

2.6 子汇水区概化

3 不同网格数量的子汇水区模拟结果比较分析

3.1 模型参数的选择

3.2 设计降雨模拟积水点分析

3.3 实测降雨结果分析

4 郑州市区暴雨洪涝预警等级判定

4.1 郑州市城区暴雨洪涝预警评价指标体系研究

4.2 指标权重的确定

4.3 模糊综合评判法确定暴雨洪涝预警等级

4.4 郑州市城区空间分析计算

5 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果

个人简历：

参与的科研项目：

发表的学术论文：

致谢