城市精细化洪涝模拟及防控措施研究
——以昆山经济技术开发区为例

於家红 黄袆静 陈燕 雷瑶 邓东升 刘增贤

引言

随着全球气候变化，强降水的发生概率逐渐增大。随着城市化进程的加快，不透水面的增加和水面率的下降使城市面临着更大的洪涝风险。仅2020年前三季度全国受洪涝等自然灾害影响，造成1.3亿人受灾，直接经济损失高达3135.5亿元。2021年7月，河南省突发极端强降雨，导致特大洪涝灾害，直接经济损失高达1142.69亿元。

针对城市洪涝问题，国内外利用水文及水动力模型开展了大量研究，如美国的SWMM、丹麦的MIKE URBAN，英国的Infoworks ICM等。但是模型的计算是基于有限元方法绘制的不规则地形网格，在要求精度的同时，将导致巨大的计算量，往往不能将城市的复杂河道进行细化。本研究构建了一维精细化河网模型，基于最新卫星影像叠加下垫面信息，并根据现状对排涝站闸进行设置，可精确高效地对研究区域进行洪涝模拟，为区域防洪工作的进一步开展提供技术支撑。

研究区与数据源情况

本文的研究区域选定为昆山经济技术开发区（以下简称“开发区”），开发区属于长江三角洲太湖平原区，位于昆山市东部，面积约115km2（图1）。

图1 昆山开发区区位图

开发区共有7个圩区，分别为西河圩、合兴圩 —城南圩（开发区）、包桥圩、孔巷圩、娄江圩、北大圩和南大圩，圩外河道构成片区的河网骨架，承担区域引排水功能，圩内河道负责圩区内水量的调节及各圩区的引排水，圩区内外水量的交换主要通过站、闸进行调度，形成了联圩治水格局。

本研究的主要数据包括由昆山市水务局提供的研究区域河道、水利工程数据、高分一号（GF-1）于2020年4月28日摄取的8m和2m级分辨率卫星遥感影像，以及其他气象、水文、地理等数据。……