地表径流速度对城市内涝影响规律

王浅宁，邹德昊，王清正，彭勇，吴剑

(1.大连理工大学建设工程学部，辽宁 大连 116024；2.珠江水利委员会珠江水利科学研究院，广州 510610)

近年来，随着全球气候的极端变化，我国极端暴雨多发频发[1]，城市内涝形势严峻。城市暴雨内涝模拟计算作为城市防洪排涝核心技术之一，其模型参数的选取对模拟结果的影响不可忽视。地表径流速度作为坡面水文过程重要参数之一，对流域水文学计算、城市暴雨内涝模拟计算等至关重要。地表径流速度即地表坡面水流汇集运动过程时水流的流速[2]。在流域产汇流方面，地表径流速度控制降雨向径流和下渗的分配[3]，直接影响产流量，因此为计算符合实际的径流系数，需要准确估算地表径流速度[4-5]。在水文水动力学原理方面，地表径流速度常用于推导雷诺数、曼宁系数等水文参数[6-7]。在城市暴雨内涝模拟计算方面，地表径流速度的准确估计对于计算集水区径流过程至关重要[8]。Li等[9]在海绵城市洪涝及水质模拟中明确指出地表径流速度对城市洪水总径流量、洪峰流量和水质均有较大影响。

目前，国内外学者对地表径流速度的研究大多围绕山区流域或高原土壤展开[10-12]，侧重于对产沙过程及土壤侵蚀影响进行分析[13-15]，鲜有涉及地表径流速度对城市内涝灾害模拟的影响。地表径流速度作为MIKE-URBAN模型中集水区产汇流模块的重要参数之一，可通过修改URBAN模型中对应参数来设置地表径流速度取值。因此，本文设置系列地表径流速度方案，模拟研究区在不同频率暴雨条件下的内涝积水过程，并量化分析地表径流速度对研究区内涝灾害的影响规律，为城市暴雨内涝模拟分析以及洪涝灾害预防、治理提供支撑。……