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了地表－ 管道装置及其二维水动力模型，证明了雨篦子收水能力比道路布局和建筑对内涝积水深度有
更大的影响，可以通过堰流公式和孔口过流公式来计算不同情景下的雨篦子收水能力。
由于室内空间有限，需要按照一定尺度因子制作缩小的试验装置来模拟地表、管道以及河道的情
况。而且试验装置所用的材质往往与实际情况不同，因此很难通过室内试验来模拟城市内涝的全过
程 ［１４］ 。在野外监测方面，周玉文等 ［１５］ 在北京进行了小区尺度的野外产流监测并评估了城市雨水径流
模型 ＣＳＹＪＭ的精度，为城市排水系统设计提供了重要依据。Ｎｅａｌ等 ［１６］ 收集了 ２００５年英国 Ｃａｒｌｉｓｌｅ市
由一场极端降雨事件引起的城市内涝的数据来比较模型中考虑建筑与否对内涝模拟结果的影响，发现
在模拟城市内涝时不能忽视建筑物的阻隔作用。车伍等 ［１７］ 和 Ｇｏｎｇ等 ［１８］ 分别在北京和深圳进行了雨水
管道水量、水质监测，指出了城市雨水径流污染中的初期冲刷问题。覃建明等 ［１９］ 在广州市针对典型降
雨的积水深度、流速和淹没范围进行了监测，为内涝形成规律和精细化内涝预报模型开发提供了数据
支撑。向晨瑶等 ［２０］ 对道路积水进行了监测和模拟，提出道路积水对降雨强度响应较为敏感并总结了不
同下垫面的产汇流特征。申红彬等 ［２１］ 通过监测城市屋顶降雨－ 径流过程提出了相应的单位线模型并指
出了绿色屋顶的径流削减效果和作用机理。
大多城市水文模型概化城市内涝时通常将研究区域划分为若干子汇水区，并基于子汇水区的下垫
面类型、蒸散发特点以及下渗参数计算其出口流量曲线；之后，将出口流量曲线输入管网模块进行管
网汇流计算；最后，将检查井溢流冒水的水量作为内涝积水来模拟积水分布。然而，这与实际的内涝
过程有所出入，将导致模拟内涝范围小于实际淹没范围 ［２２］ 。实际城市内涝过程中不仅存在着检查井溢
流冒水引起内涝的情况，还存在着由于局部低洼或雨篦子收水能力不足而引起内涝的情况。城市分布
式水文模型可以较好地体现流域的空间异质性，但是，仍然需要对其优化使其更加符合城市水循环的物
理机制 ［４］ 。进行城市内涝全过程监测可以为优化城市内涝概化方法和改进城市分布式水文模型提供参考。
总体而言，气候变化导致极端降水事件增多，下垫面硬化使得城市径流系数增大、径流峰值提
前，城市扩张挤占了雨洪调蓄空间，进而造成城市内涝风险增大。然而目前仍然缺少针对南方城市受
降雨过程和泵站启闭影响下内涝特征与模拟概化方法的长期、系统研究。城市内涝全过程监测包括降
雨、地表径流、管网流量和水位以及河道流量和水位等，需要涵盖降雨 － 产汇流 － 内涝的完整过程 ［１］ 。
长期、系统地对城市内涝全过程进行监测是当前城市雨洪管理的迫切需求，基于监测数据总结城市内
涝特征和概化模拟方法对于城市雨洪管理和推动海绵城市建设具有重要意义 ［２３ － ２５］ 。

２ 研究方法

２．１ 内涝水位监测试验 研究中采用水位计（型号：ＨＯＢＯ
Ｕ２０ － ００１ － ０Ｘ）来监测地表积水点的压力和对应时刻的大气
压力，通过计算两者压力差来换算成对应的地表水深。在实
际监测过程中，首先需要进行多次室内校正试验以得到水位
计的 压 力 － 水 深 换算 参数。图 １所示为 加 工的 实 验室 内 压
力－ 水深校正 试 验 装 置，装 置 为 亚 克 力 材 质，其 尺 寸 （长 ×

宽× 高）为 ２０ｃｍ × ２０ｃｍ × ３０ｃｍ。装置分为上下两部分，上半
部分高 ３０ｃｍ，用来模拟地表局部积水的不同水深情况；下
半部分为 ２０ｃｍ，其中有一个深 １４ｃｍ，直径 ３ｃｍ的圆柱筒
用于放置 ＨＯＢＯ水位计以模拟在路边埋设水位计的情景。当
进行试验时，用量杯向试验装置中加水来模拟降雨时路面积
水水深缓慢增加的过程。试验装置中 ＨＯＢＯ水位计 １用来记
录试验进行时的大气压力，水位计 ２用来记录对应时刻的大
气和积水压力之和。读取对应时间试验装置内的水深刻 度
图 １ 压力－ 水深换算校正试验装置
值，在试验完毕后计算水位计的压力差即可得出水位计的压
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