Page 47 - 2024年第55卷第3期

据计算得糙率 ｎ≈０．０１５。当水深超过人行道路沿时，道路两侧行道树、灌木丛绿化带的影响类似河漫
ｒ
滩植被。水深越大、道路两侧形态阻力也越大。选取明理路雨洪汇流的上游路段，并测量该段路面比
降 ｉ ＝ １％，调查 “７．２０” 该路段雨洪水深约为 ０．３５ｍ，沿程变化平缓。利用式（３）与流速数据，可得观
测路段雨洪糙率 ｎ＝ ０．０４９ ；考虑到道路雨洪多为壅水水面线：Ｊ＜ｉ，故实际雨洪道路糙率应在 ０．０４～
ｒ
０．０５ 之间。这表明淹没较深时雨洪糙率陡增，会显著减缓洪水的传播与峰值水位出现时间。
４．３ 利用雨洪数值模拟成果与调查结果的分析对比
４．３．１ 郑东新区 “７．２０” 雨洪数学模型建立 基于 ＭＩＫＥ２１ＦＭ模型，采用郑东新区 ＤＥＭ 数据和郑州
市雨量站数据，建立了郑东新区 “ ７．２０” 雨洪水动力数学模型。模拟范围西起中州大道、东到万三公
５
２
路、北至黄河大堤、南达陇海铁路，总面积约 １９０ｋｍ 。平面二维雨洪耦合模型共有 １．９ × １０个三角形
２
网格，最小网格面积 ４３ｍ ，ＤＥＭ数据分辨率为 ２０ｍ × ２０ｍ，主要河流上开边界采用河道实测流量，下
开边界采用河道水位流量关系；面域降雨采用郑州市气象站 “ ７．２０” 暴雨实测降雨过程（历时约 １６ｈ），
见图 ８；排水管网根据当时超负荷状态，简化处理。基于雨洪调查数据对模型糙率进行赋值，并对模
型关键参数进行率定。模型验证表明 ２０处模拟验证点水位与调查点水位基本相同（误差在 ０．１７ｍ以
内），表明模型能较为准确地模拟城市雨洪特性与积水淹没状况，见图 ９。

图 ８ 郑州 “７．２０” 暴雨过程

图 ９ ２０处现场调查水位与数值模拟水位的对比
４．３．２ 雨洪数值模拟成果分析 对郑东新区 “７．２０” 暴雨洪水演进过程进行了数值模拟，得到雨洪形
成过程中的淹没范围、积水深度及街道雨洪流速分布。（１）雨洪流速：采用降雨强度较大（１２∶００）时
的流场模拟计算结果绘制区域雨洪流速分布图，见图 １０。可以看出沿径向道路朝龙子湖汇聚的道路雨
洪流速都在 ０．５～１．０ｍ?ｓ之间，与明理路的调查流速基本一致；在汇流局部区域道路流速可达 １．０～

— ２ ９ ５ —