基于SWMM和LISFLOOD-FP的城市内涝耦合模型研究 被引量：7

1

作者 李智 张倩 兰双双 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期202-206,共5页

以柳州市箭盘山流域为例,构建SWMM一维管道模型与LISFLOOD-FP二维地面模型并将其耦合,基于实测降雨“20180818”24 h暴雨资料,将得到的暴雨内涝淹没水深和淹没面积与该场次降雨情况下记录淹没点的范围相比较,验证耦合模型具有较好的适... 以柳州市箭盘山流域为例,构建SWMM一维管道模型与LISFLOOD-FP二维地面模型并将其耦合,基于实测降雨“20180818”24 h暴雨资料,将得到的暴雨内涝淹没水深和淹没面积与该场次降雨情况下记录淹没点的范围相比较,验证耦合模型具有较好的适用性。进而基于耦合模型,对柳州市箭盘山流域2、5、10、20年一遇下设计降雨进行模拟,得到不同重现期下研究区的溢流节点、淹没水深和淹没面积,并于ARCGIS平台将结果可视化。结果表明,重现期由2年上升到20年过程中,溢流节点比例从9.03%增加至25.99%,溢流面积从0.473 km^(2)增加至2.114 km^(2);重点淹没区域分布在屏山大道、炮团路、西江路和东堤路。 展开更多

关键词 SWMM lisflood-fp 城市洪涝 耦合 箭盘山流域

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基于SWMM和LISFLOOD-FP模型的居住区低影响开发模拟评价 被引量：3

2

作者 胡金辉 韩铭洋 +2 位作者 吴泽新 徐莫然 孙颖娜 《水电能源科学》 北大核心 2023年第9期68-72,共5页

为解决一维SWMM模型难以直观展示研究区淹没深度及范围的问题,以布莱顿市城区某居住区为例,利用SWMM模型耦合LISFLOOD-FP二维水动力模型对该居住区低影响开发改造之前的内涝情况进行分析并制作淹没范围和水深图,设计了三种不同的低影响... 为解决一维SWMM模型难以直观展示研究区淹没深度及范围的问题,以布莱顿市城区某居住区为例,利用SWMM模型耦合LISFLOOD-FP二维水动力模型对该居住区低影响开发改造之前的内涝情况进行分析并制作淹没范围和水深图,设计了三种不同的低影响开发(LID)方案(单一绿色屋顶方案、单一透水铺装方案、组合方案)对居住区进行改造。结果表明,淹没范围与实际易发生的内涝点相吻合,表明二维耦合模型具有较高的可靠性,三种低影响开发方案均能有效消除溢流节点,降低径流峰值,延缓峰值出现时间和退水时间,对提升城区排涝改造技术具有重要意义。 展开更多

关键词 SWMM lisflood-fp 低影响开发 耦合模型 内涝

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基于SWMM与LISFLOOD-FP模型的城市暴雨内涝模拟--以济南市为例 被引量：29

3

作者 李鹏 徐宗学 +3 位作者 赵刚 左斌斌 王京晶 宋苏林 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2021年第6期1083-1092,共10页

将开源的SWMM一维管网模型与半开源的LISFLOOD-FP二维水动力模型耦合,对济南市黄台桥流域进行暴雨内涝模拟,基于实测场次降水、流量及淹没情况对模型进行率定与验证。统计分析20130723实测场次降水和不同重现期设计降水下研究区溢流节... 将开源的SWMM一维管网模型与半开源的LISFLOOD-FP二维水动力模型耦合,对济南市黄台桥流域进行暴雨内涝模拟,基于实测场次降水、流量及淹没情况对模型进行率定与验证。统计分析20130723实测场次降水和不同重现期设计降水下研究区溢流节点分布和地表淹没情况,并分析其原因,得出以下结论:20130723实测场次暴雨模拟结果表明耦合模型在研究区具有较好的适用性,可以用于城市流域暴雨内涝的模拟;随着降水重现期的增加,溢流节点数目及各个淹没水深范围的面积均呈增加趋势,总淹没面积从8.18km^(2)增加到21.92km^(2),其中水深范围在0.1~1.0m的淹没面积占比最大。研究探索城市流域尺度的暴雨内涝模拟,相关结果可为研究区防洪减灾工作提供一定的科技支撑。 展开更多

关键词 暴雨 内涝 耦合 SWMM lisflood-fp 济南市

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暴雨雨型对城市排水管网和地表洪涝过程的联合影响 被引量：1

4

作者 高长松 肖洋 +4 位作者 许栋 李彬权 周瑛 徐辉荣 唐洪武 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期60-70,共11页

针对气候变化背景下城市暴雨雨型发生变化影响洪涝致灾过程的问题,在广州南沙金洲涌独立排水区构建了基于SWMM和LISFLOOD-FP的单向耦合内涝模型,探讨了雨峰系数分别为0.431(标准雨型)、0.2(雨型Ⅰ)、0.5(雨型Ⅱ)和0.8(雨型Ⅲ)的暴雨内... 针对气候变化背景下城市暴雨雨型发生变化影响洪涝致灾过程的问题,在广州南沙金洲涌独立排水区构建了基于SWMM和LISFLOOD-FP的单向耦合内涝模型,探讨了雨峰系数分别为0.431(标准雨型)、0.2(雨型Ⅰ)、0.5(雨型Ⅱ)和0.8(雨型Ⅲ)的暴雨内涝特征。结果表明:研究区在标准雨型设计暴雨条件下,降雨重现期从2 a提高至100 a时,溢流节点最大流量提高约55%,溢流总量增幅达207%,淹没面积占比从24.2%增加至40.8%;随着降雨重现期的增大,重度淹没区面积显著增加,随着雨峰系数的增大,峰现时间延迟,达到最大淹没面积的滞后时间也越短,淹没面积峰值时刻提前于地表积水总量峰值时刻,且雨峰系数越小提前时间越长;不同雨型设计暴雨条件下,淹没面积与雨峰系数呈正相关关系,淹没面积增长率与降雨重现期呈负相关关系;对称型雨型导致的溢流总量最大,各降雨重现期下雨型Ⅱ的溢流总量较标准雨型平均高出3.765%,最大可高出7.728%;随着降雨重现期从2 a提高至100 a,管网达到超载开始溢流时刻提前15~40 min,超载和溢流时间均延长。 展开更多

关键词 城市内涝 暴雨雨型 雨峰系数 SWMM lisflood-fp 广州市

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基于耦合模型和灰色关联分析的LID组合多目标优化布局 被引量：1

5

作者 黄星宇 刘俊 +3 位作者 吴天航 周悦 张良 鲁征圣 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期51-55,共5页

为探索更全面、系统的低影响开发(LID)组合方案,以宿迁市宿城区某排水片区为例,构建SWMM与LISFLOOD-FP模型耦合的一二维水文水动力模型,选用透水铺装、植草沟、绿色屋顶、雨水花园4种LID设施,设置4种不同LID组合方案,综合考虑内涝风险... 为探索更全面、系统的低影响开发(LID)组合方案,以宿迁市宿城区某排水片区为例,构建SWMM与LISFLOOD-FP模型耦合的一二维水文水动力模型,选用透水铺装、植草沟、绿色屋顶、雨水花园4种LID设施,设置4种不同LID组合方案,综合考虑内涝风险、经济成本及社会效益3类指标,运用层次分析法与熵权法进行组合赋权,利用灰色关联分析,决策LID最佳布局方案。结果表明,各方案均能有效降低城市内涝风险,方案1(60%透水路面+10%植草沟+55%绿色屋顶)为研究区最佳LID布局;包含雨水花园的LID组合综合效益不高,但能够显著提升城市美观度与群众满意度,可布置在内涝风险较低区域。研究成果可为其他相似城市海绵城市建设提供借鉴。 展开更多

关键词 城市内涝 低影响开发 SWMM lisflood-fp 组合赋权 灰色关联分析

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不同耦合模式下城市洪涝模型的计算精度与效率分析

6

作者 董文斌 张大伟 +3 位作者 王玮琦 李明臣 冯新政 孙东亚 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期307-317,共11页

精准高效的城市洪涝模型,是城市内涝治理工作的重要科学工具。为定量研究不同城市洪涝模型耦合模式对计算精度和效率的影响,基于开源的SWMM模型和LISFLOOD-FP模型,构建了单向、双向两种耦合模式的城市洪涝耦合模型。以滨州市滨城区为研... 精准高效的城市洪涝模型,是城市内涝治理工作的重要科学工具。为定量研究不同城市洪涝模型耦合模式对计算精度和效率的影响,基于开源的SWMM模型和LISFLOOD-FP模型,构建了单向、双向两种耦合模式的城市洪涝耦合模型。以滨州市滨城区为研究对象,对比分析了两种耦合模式下实测降雨和不同重现期降雨的模拟精度和计算效率。结果表明:双向耦合模型计算的易涝点水深过程线与实测结果更接近,双向耦合淹没面积过程线能反映实际的退水过程,单向和双向耦合模型计算的最大淹没面积比在1.35倍左右,对于淹没深度在0.15 m以上的积水区域,单向耦合模型模拟结果约为双向耦合模型的2倍左右。在计算效率方面,双向耦合模型计算耗时更高,使用Intel Xeon Platinum 8255C CPU时,双向耦合模型的计算耗时约为单向耦合模型的7~8倍,GPU使用NVIDIA Tesla V100时,双向耦合模型的计算耗时约为单向耦合模型的5倍。单向和双向耦合各有优势,可根据不同的业务应用场景,灵活选用适宜的城市洪涝耦合模式。 展开更多

关键词 城市洪涝 耦合模式 SWMM lisflood-fp 计算精度 计算效率

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淮河流域洪涝灾害人口暴露度和脆弱性时空演变

7

作者 李丹妮 陈煜洲 +2 位作者 李亚 王彦 陈兴鹏 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期389-397,共9页

基于2000—2020年WorldPop淮河流域人口结构分布,运用LISFLOOD-FP栅格的洪水淹没模型,结合不同年龄段人口洪水承灾体稳定性实验结果,构建洪涝受灾人口预估模型,从时间和空间角度对灾害影响下的人口暴露度(PE)和脆弱性(PV)进行分析.结果... 基于2000—2020年WorldPop淮河流域人口结构分布,运用LISFLOOD-FP栅格的洪水淹没模型,结合不同年龄段人口洪水承灾体稳定性实验结果,构建洪涝受灾人口预估模型,从时间和空间角度对灾害影响下的人口暴露度(PE)和脆弱性(PV)进行分析.结果表明,PE和PV指数的地区差异与地理位置、防洪措施及灾害预防策略的有效性紧密相关;过去20 a多数地区PE、PV指数下降,灾害管理和预警系统建设效果显著,社区准备和响应能力提升;洪泛区内PV空间分布不均,形成3个PV集聚区,PE较大的地市主要位于淮河上游和下游地区;PE与PV之间并非总是正相关关系;老年和少年人群风险更高,需要更有针对性的保护措施. 展开更多

关键词 lisflood-fp模型 人口暴露度 人口脆弱性 时空变化 淮河流域

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基于洪涝溯源法的城市综合管理空间干预优先级研究

8

作者 李鹏 冯骁驰 +3 位作者 张伟 徐宗学 刘俊国 邓子杰 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期33-41,共9页

将洪涝溯源法与水动力模型LISFLOOD-FP相结合,用于识别洪涝源并揭示区域空间水文连通性,并制定了4个准则对空间干预优先级进行划分,包括淹没范围、最大淹没水深、淹没道路、建筑物暴露度。以济南市黄台桥以上片区为例,分析了各准则及不... 将洪涝溯源法与水动力模型LISFLOOD-FP相结合,用于识别洪涝源并揭示区域空间水文连通性,并制定了4个准则对空间干预优先级进行划分,包括淹没范围、最大淹没水深、淹没道路、建筑物暴露度。以济南市黄台桥以上片区为例,分析了各准则及不同组合下的空间干预优先级,并讨论了降雨重现期和网格大小对空间干预优先级的影响。结果表明:洪涝溯源法可获取特定区域对总洪涝范围的贡献度,结合空间干预准则可以确定区域洪涝干预优先级;不同准则下的空间干预优先级不同,在制定防洪减灾计划时,需将特定需求与洪涝管理目标相结合;济南市黄台桥以上片区的海绵城市示范区具有较高的干预优先级,降雨重现期和网格大小对干预优先等级划分影响较大,但对优先级的空间分布影响较小。 展开更多

关键词 城市洪涝 洪涝溯源法 lisflood-fp模型 空间干预优先级 水文连通性 济南市

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基于TELEMAC-2D模型的城区水库溃坝洪水数值模拟——以广州市龙洞水库为例 被引量：8

9

作者 都利亚 王兆礼 +1 位作者 祁旭阳 赖成光 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2022年第5期850-859,共10页

针对城市水库下游地区地形复杂、建筑物密集的特点,以广州市天河区龙洞水库为例,采用基于不规则网格的TELEMAC-2D模型,构建二维溃坝洪水演进模型并开展数值模拟,将模拟结果与LISFLOOD-FP、WCA-2D模型的模拟结果进行综合对比。结果表明:... 针对城市水库下游地区地形复杂、建筑物密集的特点,以广州市天河区龙洞水库为例,采用基于不规则网格的TELEMAC-2D模型,构建二维溃坝洪水演进模型并开展数值模拟,将模拟结果与LISFLOOD-FP、WCA-2D模型的模拟结果进行综合对比。结果表明:当模拟历时大于15 min后,TELEMAC-2D模型模拟的下游淹没区内淹没总水量与溃口流量过程线所计算的累积洪水量基本相等,二者相对误差仅为0.26%,在3种模型中误差最小;3种模型模拟的洪水演进规律基本一致,且模拟的最大水深空间分布相关性均不小于0.92,表明模拟结果科学合理;TELEMAC-2D模型可对建筑物密集区域的地形进行局部网格加密处理,能更精细地表征城区的复杂地形情况,模拟效果较LISFLOOD-FP和WCA-2D模型更好。研究结果可为城区水库溃坝洪水数值模拟、溃坝洪水预警预报以及相关防洪减灾等工作提供科学的参考依据。 展开更多

关键词 溃坝洪水 二维数值模拟 城区水库 TELEMAC-2D模型 lisflood-fp模型 WCA-2D模型 淹没水深

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无管勘资料山地城市暴雨内涝模拟方法研究 被引量：2

10

作者 刘非 李陪然 +7 位作者 陈垚 袁绍春 刘臻 曾梓健 任春娇 刘俊 张茅 朱俊成 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第8期46-54,共9页

为实现无管勘资料条件下山地城市内涝风险高效计算,以重庆市南岸区某排水分区为研究区域,利用百度地图开放平台提供的全景静态API功能,对街道检查井进行识别和定位,采用雨水井等效排水法构建基于LISFLOOD-FP的雨洪模型,采用理想算例和... 为实现无管勘资料条件下山地城市内涝风险高效计算,以重庆市南岸区某排水分区为研究区域,利用百度地图开放平台提供的全景静态API功能,对街道检查井进行识别和定位,采用雨水井等效排水法构建基于LISFLOOD-FP的雨洪模型,采用理想算例和历史降雨进行模型验证,并对研究区不同降雨情景下的内涝积水面积、积水量、积水分布等积水特征进行了模拟分析。结果表明:在无管勘资料区域,利用百度地图开放平台全景静态API功能可对区域内的道路检查井进行有效确定;积水量与积水面积的增长呈现出协同性,重现期越大,则同时刻的积水面积和积水量越大;积水量增长速率最快的时刻与积水面积达到峰值的时刻基本一致,均滞后于雨峰出现时间;在积水面积下降阶段,积水量仍在增加,表明陡坡路段可能面临较大洪水流速,对弱势群体有潜在致灾风险。对于地形起伏多变的山地城市,桥面径流可能会加重局部内涝程度,应予以关注。基于LISFLOOD-FP模型,采用雨水井等效排水法和直接降雨法进行全水动力地表径流模拟,即使在普通个人电脑上运行仍具有较高的计算效率,可实现对较大区域范围雨洪的高效计算和对易涝点进行识别。提出的模拟计算方法可为山地城市无管勘资料区域进行内涝风险高效评估提供技术参考,亦对LISFLOOD-FP模型在国内的使用提供借鉴。 展开更多

关键词 无管网资料 城市内涝 直接降雨法 雨水井等效排水 lisflood-fp SWMM

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耦合一二维水动力模型的城市社区暴雨内涝模拟研究 被引量：6

11

作者 陈朝晖 李鹏 +5 位作者 张煜洲 王品 王锣洋 娄艺涵 肖刘涛 胡潭高 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第7期55-69,共15页

【目的】在全球气候变化和快速城市化背景下,城市暴雨内涝灾害风险持续增加,水文水动力模型是理解暴雨内涝产生机理的重要手段,构建科学合理的暴雨内涝模型是当前研究的热点。【方法】通过耦合一维管网水动力模型(SWMM)和二维水动力模型... 【目的】在全球气候变化和快速城市化背景下,城市暴雨内涝灾害风险持续增加,水文水动力模型是理解暴雨内涝产生机理的重要手段,构建科学合理的暴雨内涝模型是当前研究的热点。【方法】通过耦合一维管网水动力模型(SWMM)和二维水动力模型(LISFLOOD-FP),建立城市社区尺度的暴雨内涝模型,以大学社区为研究对象,开展多场次实测降水和设计暴雨的内涝情景模拟。【结果】结果表明:(1)以2023年7月11日实测降水为例,模拟结果与实际情况具有高度一致性,表明耦合模型的精度满足城市社区尺度内涝模拟需求;(2)以1 a、5 a、10 a、20 a、50 a、100 a重现期设计暴雨为例,随着降雨量的增加,雨水管网负荷、积水淹没范围和深度明显提升,高风险管网数量增长3.17倍,积水淹没范围增长170%,积水淹没范围和深度与重现期成正相关关系,在重现期20~50 a期间社区内排水能力达到饱和;(3)模拟结果显示,研究区内暴雨内涝高风险区域主要分布在教学区边界、生活区南侧、教学区与生活区交界区,需要引起相关部门重视。【结论】研究结果表明耦合SWMM和LISFLOOD-FP的暴雨内涝模型在雨水管网状态和地面积水淹没模拟方面均具有较高精度,适用于城市社区尺度的暴雨内涝模拟分析。 展开更多

关键词 城市内涝 降水 洪水 SWMM lisflood-fp 模型耦合

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基于耦合模型和AHP-TOPSIS法的LID设施改造方案研究 被引量：4

12

作者 吴京戎 蒋翔 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第4期74-82,共9页

为解决随着城市内涝问题日益严重的问题,以广州市番禺区政府周边区域为研究对象,通过SWMM和LISFLOOD-FP耦合模型对研究区进行暴雨内涝模拟,模拟LID设施在不同暴雨重现期的径流削减效果,对不同淹没特点的内涝区考虑其影响因素的权重,通过... 为解决随着城市内涝问题日益严重的问题,以广州市番禺区政府周边区域为研究对象,通过SWMM和LISFLOOD-FP耦合模型对研究区进行暴雨内涝模拟,模拟LID设施在不同暴雨重现期的径流削减效果,对不同淹没特点的内涝区考虑其影响因素的权重,通过AHP-TOPSIS研究方法得出LID设施的最优布置方案对研究区进行改造。结果表明:①对“20220804”短历时暴雨进行模型验证,表明模型可以较为真实地反映研究区淹没范围及水深,有较好精度;②对耦合模型进行重现期为2、5、10、20、30 a降雨模拟,结果表明盛泰路与东兴路交叉口、钻汇广场、清河中路、大北路、富华中路、桥兴大道、光明北路,繁华路、禺山大道和光明南路所处街区,解放路、解放大街和环城西路所在街区为内涝易发生地。③在满足调蓄容积条件下,设计由生物滞留带、雨水花园、绿色屋顶构成的10种方案,考虑不同内涝区影响因素的权重,利用AHP-TOPSIS法对10个LID设施布置方案的综合效益进行分析,最终得出不同淹没特点内涝区的最优LID设施改造方案。 展开更多

关键词 SWMM lisflood-fp 耦合模型 低影响开发 AHP-TOPSIS

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