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GAST-SWMM耦合数值模型在大尺度城区致涝风险评估中的应用

银雅伦 侯精明 李欣怡 栾广学 高徐军 王添 沈健 乔梦曦

银雅伦, 侯精明, 李欣怡, 栾广学, 高徐军, 王添, 沈健, 乔梦曦. GAST-SWMM耦合数值模型在大尺度城区致涝风险评估中的应用[J]. 环境工程, 2024, 42(4): 82-90. doi: 10.13205/j.hjgc.202404010
引用本文: 银雅伦, 侯精明, 李欣怡, 栾广学, 高徐军, 王添, 沈健, 乔梦曦. GAST-SWMM耦合数值模型在大尺度城区致涝风险评估中的应用[J]. 环境工程, 2024, 42(4): 82-90. doi: 10.13205/j.hjgc.202404010
YIN Yalun, HOU Jingming, LI Xinyi, LUAN Guangxue, GAO Xujun, WANG Tian, SHEN Jian, QIAO Mengxi. APPLICATION OF GAST-SWMM COUPLED NUMERICAL MODEL IN LARGE-SCALE URBAN INUNDATION RISK ASSESSMENT[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(4): 82-90. doi: 10.13205/j.hjgc.202404010
Citation: YIN Yalun, HOU Jingming, LI Xinyi, LUAN Guangxue, GAO Xujun, WANG Tian, SHEN Jian, QIAO Mengxi. APPLICATION OF GAST-SWMM COUPLED NUMERICAL MODEL IN LARGE-SCALE URBAN INUNDATION RISK ASSESSMENT[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(4): 82-90. doi: 10.13205/j.hjgc.202404010

GAST-SWMM耦合数值模型在大尺度城区致涝风险评估中的应用

doi: 10.13205/j.hjgc.202404010
基金项目: 

中德合作国际交流项目(M-0427)

陕西省科技创新团队(2020TD-023)

国家自然科学基金项目(52009104,52079106)

详细信息
    作者简介:

    银雅伦(1998-),女,硕士研究生,主要研究方向为城市水利学。806287682@qq.com

    通讯作者:

    侯精明(1982-),男,教授,主要研究方向为地表水及其附随过程数值模型研究。jingming.hou@xaut.edu.cn

APPLICATION OF GAST-SWMM COUPLED NUMERICAL MODEL IN LARGE-SCALE URBAN INUNDATION RISK ASSESSMENT

  • 摘要: 开展城区暴雨致涝风险评估对内涝整治及城市安全发展至关重要,以银川市310 km2主城区为例,建立基于GPU加速技术的城市地表积涝及地下管网排水过程的GAST-SWMM高效高分辨率耦合模型。通过实测内涝积水点信息对模型进行验证,分别模拟20年和30年一遇24 h长历时暴雨条件下研究区域规划前后的内涝区位及风险等级,并分析其内涝削减情况,绘制内涝风险图。结果表明:与实测值相比,模型模拟误差<6%,具有较高的模拟精度;规划后与规划前相比,积水面积峰值削减率的平均值分别达到41.6%和45.03%,积水水深峰值削减率的平均值分别达到51.74%和56.05%,且高风险积水点全部降低为中风险与低风险。耦合数值模型在大尺度城区暴雨致涝风险评估中应用效果较好,研究结果对银川市暴雨易涝点防治及消除具有重要的参考价值。
  • [1] 扈海波. 城市暴雨积涝灾害风险突增效应研究进展[J]. 地理科学进展, 2016, 35(9):1075-1086.
    [2] 李昌文,黄艳,严凌志.变化环境下长江流域超标准洪水灾害特点研究[J].人民长江,2022,53(3):29-43.
    [3] 侯精明, 康永德, 李轩, 等. 西安市暴雨致涝成因分析及对策[J]. 西安理工大学学报, 2020, 36(3):269-274.
    [4] 张鑫,刘康琦,王克树,等.2021年全球典型极端降雨灾害事件对比及综合防御[J].人民长江,2022,53(8):23-29

    ,35.
    [5] 赵广英,李晨,刘淑娟.城市内涝问题的规划改善途径研究:以湖南省为例[J]. 现代城市研究, 2016(12):51-61.
    [6] 胡伟贤,何文华,黄国如.城市雨洪模拟技术研究进展[J]. 水科学进展, 2010, 21(1):137-144.
    [7] 宋晓猛,张建云,王国庆,等.变化环境下城市水文学的发展与挑战:Ⅱ.城市雨洪模拟与管理[J].水科学进展, 2014, 25(5):752-764.
    [8] 李娜,孟雨婷,王静,等.低影响开发措施的内涝削减效果研究:以济南市海绵试点区为例[J].水利学报, 2018,49(12):1489-1502.
    [9] 侯精明,郭凯华,王志力,等.设计暴雨雨型对城市内涝影响数值模拟[J]. 水科学进展, 2017, 28(6):820-828.
    [10] 马超,赵凯,齐文超,等.基于示踪方法的沿海城市内涝防灾方案研究[J].水资源保护,2022,38(1):91-99.
    [11] 吕金燕,沈旭,赵梦阳.基于SWMM模型的城市排水能力与内涝风险评估[J].市政技术,2022,40(7):237-241.
    [12] 张菲菲,谭琳珊,赵强强,等.基于水动力模型的城市内涝灾害研究:以宁波市白鹤社区为例[J].自然灾害学报,2021,30(6):209-218.
    [13] 张爽,杨翠巧,邵薇薇,等.基于Mike Urban的高度城市化地区内涝交通风险分析[J].水利水电技术,2021,52(11):10-18.
    [14] SMITH L S,LIANG Q. Towards a generalised GPU/CPU shallow-flow modelling tool[J]. Computers & Fluids,2013,88(12):334-343.
    [15] ZHANG L L, LIANG Q H, WANG Y L, et al. A robust coupled model for solute transport driven by severe flow conditions[J]. Journal of Hydro-Environment Research,2015, 9(1): 49-60.
    [16] HOU J M, LIANG Q H, SIMONS F, et al. A 2D well-balanced shallow flow model for unstructured grids with novel slope source term treatment[J]. Advances in Water Resources, 2013, 52(2): 107-131.
    [17] HOU J M, LIANG Q H, LI Z B, et al. Numerical error control for second-order explicit TVD scheme with limiters in advection simulation[J]. Computers & Mathematics with Applications, 2015, 70(9):2197-2209.
    [18] HOU J M, LIANG Q H, ZHANG H B, et al. An efficient unstructured MUSCL scheme for solving the 2D shallow water equations[J]. Environmental Modelling & Software, 2015, 66: 131-152.
    [19] HOU J M,SIMONS F,MAHGOUB M,et al. A robust well-balanced model on unstructured grids for shallow waterflows with wetting and drying over complex topography[J]. Computer Methods in Applied Mechanics & Engineering,2013,257(15):126-149.
    [20] LIANG Q H,XIA X L,HOU J M. Catchment-scale high-resolution flash flood simulation using the GPU-based Technology[J]. Procedia Engineering,2016,154(6):975-981.
    [21] 姚焕玫,卢燕南,王石.基于SWMM模型的南宁市海绵城市建设优化模拟[J].环境工程,2019,37(11):102-109

    ,188.
    [22] 刘耀台. 城市排水管网模拟评价与径流控制方案优化[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2021.
    [23] 覃钊. 基于SWMM的精细化水文模拟及LID布设研究[D].广州:广东工业大学,2021.
    [24] 吴俊毅, 秦华鹏. 基于一二维耦合内涝模型的城市道路积水来源量化分析[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2021, 57(4):716-722.
    [25] 栾广学, 侯精明, 郭敏鹏, 等. 海绵改造对城市内涝过程的时空影响分析[J]. 中国防汛抗旱, 2021, 31(10):5-9

    ,41.
    [26] 何佳琪. 合流制排水管网溢流模拟及优化研究[D].合肥:安徽建筑大学,2017.
    [27] 聂铁锋. 广州市城区暴雨径流非点源污染负荷核算技术研究[D].广州:华南理工大学,2012.
    [28] 黄绵松,杨少雄,齐文超,等.固原海绵城市内涝削减效果数值模拟[J].水资源保护,2019,35(5):13-18

    ,39.
    [29] 冯嘉宝,许欢,王婷.广州城市内涝的分布特征及其模拟[J].广东气象,2023,45(3):1-6.
    [30] 潘文俊,柳树票,徐嫣,等.基于多维耦合模型的城区内涝模拟及风险评估[J].陕西水利,2022(10):19-22.
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  • 收稿日期:  2022-10-21
  • 网络出版日期:  2024-06-01

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