Page 37 - 水利学报2021年第52卷第6期

型，可以充分考虑城市海绵、小排水、大排水之间以及流域上下游、干支流之间的相互联系，通过
河道流量、河道水位、地面淹没情况，整体评估工程布局的洪涝防御效果，科学指导工程布局优化。
5.2 模型构建

（1）基础数据概况。所采用的基础数据包括现状管网数据、1 m 精度 DEM 数据，基于 2020 年遥感
影像提取的土地利用类型数据。干流及主要支流的断面采用实测资料及最新整治设计断面，其余支
流通过 DEM 和遥感数据提取河底高程和河宽，并结合平均水深对河底高程进行修正，水库起调水位
按汛限水位考虑。
（2）耦合模型构建。一维河道模型范围上至干流上游的水库，下至河口。下游采用水位边界，河

2
道沿程与管网模型耦合；二维模型模拟地面的漫流和内涝积水过程，模型范围共 56.7 km ，划分 20
万个三角形网格，最小网格面积 100 m ；管网模型模拟研究区域的管网汇流过程，利用 DEM 划分子
2
汇水区，根据土地利用资料确定每个子集水区的不透水率，模型范围包括干流水库以下共 49.7 km 的
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区域，4223 个子汇水区、4581 个管井、4397 条管道。三个模型分别构建完成后进行耦合，一维河网
模型与管网模型排水口之间共构建 202 个耦合连接，二维模型与管网模型之间共构建 4195 个耦合连
接，一、二维模型之间共构建 11 个耦合链接。耦合模型如图 4 所示。

图例
图例 井点/管网、二维模型耦合连接点
井点 排水口/管网、一维模型耦合连接点
管道 河道/一二维模型耦合连接点
子汇水区 管道
河道 典型片区的子汇水区
二维模型范围
图 4 耦合模型示意
5.3 模型验证 基于河道设计水面线成果对一维
模型糙率进行初始率定，基于土地利用数据对二
维模型糙率进行赋值。结合“5.22”暴雨洪涝淹没
调查成果及广州市水旱灾害防御中心一雨一报表
数据，进一步对耦合模型进行参数率定验证，其
中 ， 河 道 糙 率 为 0.02 ~ 0.035， 城 区 地 表 糙 率 为
0.035 ~ 0.07。根据实测降雨资料，“5.22”暴雨历
时约 10 h，最大 1 h 降雨约 3 年一遇，最大 6 h 降
雨约 20 年一遇。洪涝淹没水深分布计算结果见图
5。由计算结果可知，本次淹没总面积约为 0.12
2
km ，淹没范围与实际水淹点位置基本一致。16
处验证点（位置分布见图 5）的洪涝淹没最大水深
图例
积水点
计算值与实测值对比见图 6，由结果可知，计算 水系
最大淹没水深/m
值与实测值较为一致，误差范围在±0.2 m 以内， 0.15~0.50
0.50~1.00
1.00~1.50
表明模型精度较高，可有效模拟城市暴雨洪涝淹 1.50~2.00
图 5 “5.22”暴雨洪涝淹没水深计算结果
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