济南市城区雨洪模拟及雨洪资源利用研究

摘要

城市在我国社会经济发展中占有举足轻重的地位。近年来,城市洪涝灾害频发,造成巨大经济财产损失和人员伤亡。与此同时,本可用于解决城市缺水问题的雨水资源大量流失,造成水资源的不合理分配。因此,进行城市雨洪模拟,分析不同雨洪利用措施的作用,对城市洪水管理有重要价值。
　　 本文通过分析济南市地形水系等要素,建立了基于SWMM的济南市城区雨洪模型。采用2007年济南“7.18”暴雨洪水资料检验了模型的适用性,对不同降雨条件下济南市城区雨洪过程进行了模拟。利用SWMM模型模拟了不同雨洪利用措施下降雨径流过程,将径流量、水位过程和流量过程等进行对比研究,并分析计算了研究区域设计雨洪利用措施下的雨洪利用量。
　　 本文所采用的SWMM模型主要由径流模块、输送模块、蓄水处理模块和纳水水体模块四部分组成。在模型中,地表产流采用Horton/Green-Ampt公式计算入渗;地表汇流采用非线性水库模型;管道中的水流假定为渐变非恒定流,采用连续方程和动量方程模拟。
　　 通过济南市城区雨洪模型建立,证明建模过程中联合地理信息系统可以提高建模效率。模型模拟的雨洪过程与实际存在差异,这主要是对排水系统的概化引起的。利用模型模拟不同降雨条件下的雨洪过程,得出济南市雨洪具有峰现时间短,洪水时间长的特点;分析不同雨洪利用措施对雨洪径流产生的作用,不同雨洪利用措施均能减少洪峰及洪量,其中设计蓄水池的削峰作用最为明显,能最多的减少径流量,而增加绿地面积增加的入渗量最大。因此,济南市适合应用以增加蓄水池为主,以增加绿地面积和采用凹式绿地为辅的雨洪利用模式。
　　 本文建立了济南市城区雨洪模拟模型,对不同设计暴雨下的洪水进行了预报分析,为济南市的洪水预报提供了依据和参考。研究不同雨洪利用措施对雨洪过程的影响,得出了适宜于济南市的雨洪利用模式。