城市暴雨内涝仿真模拟技术及其应用

本书从城市暴雨内涝数值模拟、预报、预警等实际需求入手，介绍了暴雨内涝的形成、暴雨内涝仿真模拟的研究现状与进展、暴雨内涝仿真模型的基本理论、方法和应用实例。在此基础上，介绍了基于城市暴雨内涝仿真模型的内涝灾害风险评估，以及城市暴雨内涝预报预警业务系统的应用。本书可供从事水文、气象、工程技术、应急管理等专业人员开展城市暴雨内涝防灾减灾工作参考使用，亦可作为城市暴雨内涝仿真模拟的实例，为城市规划、市政建设、应急指挥、防灾减灾等工作提供科学的参考依据。

序
前言
第1章 城市暴雨内涝的形成与现状
1.1 城市降水变化
1.1.1 降水量年代际变化
1.1.2 降水量年变化
1.1.3 降水日数年变化
1.2 暴雨的演变特征
1.2.1 年优选日降水量的变化特征
1.2.2 强降水的变化特征
1.3 暴雨内涝的现状
第2章 城市暴雨内涝仿真模型研究现状及进展
2.1 代表性城市暴雨内涝模型
2.2 双层排水模型
2.3 我国城市暴雨内涝模型研究进展
第3章 城市暴雨内涝仿真模型的基本理论和方法
3.1 基本控制方程
3.2 有限体积法在城市内涝模拟中的应用
3.2.1 计算域的网格剖分
3.2.2 连续方程的离散
3.2.3 动量方程的离散
3.3 分区层化体系的构建
3.3.1 模块化的模型系统
3.3.2 城市基础空间信息的获取
3.3.3 降水数据的处理
3.4 河道的概化与模拟
3.4.1 大河道的处理与模拟
3.4.2 特殊通道的处理与模拟
3.4.3 河道泵站和闸门的模拟
3.5 路网及阻水建筑的概化与模拟
3.5.1 路网概化与模拟
3.5.2 阻水建筑的概化与模拟
3.6 排水管网的概化与模拟
3.6.1 排水管网的概化与模拟
3.6.2 路网与管网模块衔接
3.6.3 管网与河网模块衔接
3.7 社区的概化与模拟
第4章 城市暴雨内涝仿真模拟实例
4.1 典型街区暴雨内涝仿真模拟实例
4.1.1 模拟范围及区域特点
4.1.2 排水系统水动力耦合
4.1.3 模拟效果检验
4.2 中心城区暴雨内涝仿真模拟实例
4.2.1 天津市中心城区暴雨内涝模拟实例
4.2.2 石家庄市中心城区暴雨内涝模拟实例
4.2.3 福州市中心城区暴雨内涝仿真模拟
4.3 地下空间暴雨内涝仿真模拟实例
4.3.1 模拟范围及区域特点
4.3.2 模拟效果检验
4.4 中小河流域暴雨洪涝仿真模拟实例
4.4.1 模拟范围及区域特点
4.4.2 模型排水系统概述
4.4.3 模拟效果评估试验
4.5 精细化暴雨内涝模拟实例
4.5.1 精细化网格处理方法
4.5.2 考虑地表产流算法的精细化模拟
第5章 沿海地区暴雨内涝仿真模型
5.1 北方沿海地区风暴潮内涝仿真模拟
5.1.1 内涝仿真模型的拓展及改进
5.1.2 风暴潮-暴雨内涝模拟
5.2 南方沿海地区风暴潮内涝仿真模拟
5.2.1 莆田风暴潮内涝模型范围及网格划分
5.2.2 排水设施概化处理
5.2.3 河口及海岸线的概化
5.2.4 风暴潮个例评估试验
第6章 基于短临预报系统的城市暴雨内涝仿真模拟
6.1 模型范围及网格划分
6.2 模拟效果检验
6.3 基于短临预报的城市暴雨内涝预警应用实例
6.3.1 INCA降水估测及预报产品
6.3.2 暴雨内涝预警实例
6.4 模拟效果总结
第7章 基于城市暴雨内涝仿真模型的内涝灾害风险评估
7.1 内涝灾害风险普查
7.2 内涝等级划分
7.3 内涝临界致灾雨量确定方法及案例
7.4 基于内涝仿真模型的内涝灾害风险评估
7.4.1 不同重现期降雨影响的内涝灾害风险评估——以福州市为例
7.4.2 不同雨型影响下的内涝灾害风险评估——以天津市为例
7.4.3 不同排水能力下的内涝灾害风险评估——以北京市为例
第8章 城市暴雨内涝预报预警业务系统
8.1 内涝监测模块
8.2 内涝分析模块
8.3 内涝风险预警制作模块
8.4 内涝检验评估与灾情上报模块
8.5 内涝影响预报模块
8.6 总结
参考文献