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沿海城市区域由于独特的地理位置,同时遭受水、陆两大单元的共同作用。潮、雨碰头情况时有发生,而我国乃至全球经济大部分集中在沿海地区,单位区域内经济价值承载高,一旦发生严重的潮、雨遭遇致涝情景,城市损失将十分惨重,研究沿海城市防潮排涝问题具有十分重要的现实防灾减灾意义。本文以海南省海口市海甸岛为研究背景,对城市防潮排涝问题进行了数值模拟研究。 首先,对近年来的城市洪涝灾害情况以及影响进行综合系统的介绍,并对国内外的城市雨洪及内涝模型研究进展进行回顾与总结,重点介绍了国内外关于城市水流数值模拟的理论及模型的研究。 其次,分别论述了暴雨和海潮在城市地表的产流计算、汇流计算及管网排水计算的理论与研究方法。利用水文方法分别推求出设计降雨过程、设计潮位过程。基于地表属性信息的高精度 DEM地形网格,依据城市分区精细产流方法计算产流;以分段线性化方式拟合实际雨水管网排水能力曲线,建立了排水能力与潮位函数关系式;将水陆边界条件处理为可双向过水的模型边界,设定合理的模型参数及条件,最终将地表产汇流模块、地下管网水动力模块和潮(洪)水漫滩淹没模块三者耦合,构建沿海城市潮、雨遭遇致涝模型,并对模型进行率定,验证模型的合理性。 再次,借助构建的潮、雨遭遇致涝模型,本文设定了4类(仅潮位过程、仅降雨过程、多年平均高潮位+雨过程、极端潮位+雨过程)共11种情景的城市内涝模拟方案,将各情景进行对比分析,分别得出城市内涝水情分布图、积水水深、典型位置积水历时曲线等内涝水情指标,在此基础上对城市潮、雨内涝进行了对比性研究,重点分析潮、雨不同遭遇情景之间海甸岛内涝具体变化情况,从多个角度揭示城市防潮排涝情况及其之间的差别。 最后,根据本文潮、雨致涝模拟结果,并结合受灾体特征判别,构建了基于情景模拟结果的风险动态评估体系,最终制定出海甸岛风险区划图。结合上述研究结果,本文针对性的提出综合指导性对策。