殷殷 姜月 冯爽

摘 要：排水管网模型技术作为新兴技术手段，具有效率高、耗时少、通用、直观等优点，可以科学、合理地模拟排水系统运行状态，为城市内涝积水的风险分析提供多方面依据，对于确保人民生命财产安全、维持城市安全运行具有重要意义。本文以Infoworks CS排水模型为例，对其在城市内涝风险分析中的应用进行深入探究。

关键词：Infoworks CS；排水模型；排水防涝规划

1 研究背景及意义

近年来，城市内涝频发，暴露出城市雨洪系统存在的诸多风险和问题；同时，传统研究方法相对落后，庞大的地下排水管网数据缺少智能化信息平台进行整合、分析[1]，需要應用数字化模型对排水防涝系统进行全面评估和校核，对城市排水系统的近远期规划设计进行有针对性的分析和指导。

2 排水模型在城市排水防涝规划中的应用

以沈阳市排水系统为例，在现状数据普查的基础上，应用Infoworks CS排水软件建立城市排水管网水力模型，对现状排水管网、泵站、河道等设施进行模拟与评估，为规划改造方案的制定提供科学依据。

2.1 城市排水系统模型的建立

准确、详细的数据资料是模型建立的前提和重要基础，对于排水模型，所需数据主要包括：

2.1.1 降雨数据。对研究区域内1951～2012年61年5000场次降雨数据（含小时降雨量）、2005～2012年8年降雨数据（含10分

钟间隔降雨量）进行收集整理，确定不同降雨历时下沈阳市降雨雨型。

2.1.2 排水系统及水系数据。收集完善研究范围内DN500以上共1035公里排水管网，现状50座区域排水泵站、10处地道桥泵站的相关数据，对城市范围内主要水系的断面、水深、坡度、流量等资料进行收集整理。

2.1.3 历史积水数据。对研究范围积水片区、街路、节点共300余处进行整理，作为模型校核修正的参考依据。

在以上各类数据的基础上，应用Infoworks排水软件建立了沈阳市城市雨水管网水力模型。模型中检查井8455个，管道8752根，长度约1035公里，流域面积共220平方公里。并根据实际降雨资料及积水点分布情况，对已建雨水管网水力模型进行校核，保证模型的真实和准确性。

2.2 现状排水系统的能力评估

考虑到沈阳市早期雨水管道的设计重现期表1排水干管（DN800mm以上）能力分析较低（一般不超过一年一遇），因此分别选取P=1a，P=0.7a，P=0.33a和P=0.1a，t=120分钟的设计降雨雨型进行模拟计算，利用Infoworks CS排水模型对规划范围内现状排水主干管道能力进行评估，结果如表1：

2.3 现状排水系统的区域风险评估

利用模型对规划范围内现状排水系统遭遇不同暴雨频率下内涝发生的可能性、淹没时间、淹没范围以及淹没深度进行分析，从而评估城市建设用地（地块）的淹没风险，为规划方案优化提供技术支持，为城市开发建设及改造提供决策依据。

[图1 重现期0.33年积水点分布图][图2 重现期2年积水点分布图]

上图可以看出，随着降雨重现期从0.33年增加到2年，积水分布范围逐渐扩大，冒水节点数和总冒水量也显著增加，当降雨重现期达到1年以上时，研究范围内大部分地区存在内涝积水的风险性较高。

3 结论

3.1 排水模型利用已有的管网及相关信息，可以直观有效地观察排水系统的运行状况，辅助分析现状排水管道、泵站系统存在的问题，对排水防涝规划的编制具有指导意义。

3.2 在现状排水管网能力评估的基础上，以地块为基本单位，应用排水模型进行区域积水风险评估，为因地制宜地确定规划解决对策提供参考依据，使排水防涝规划具有针对性。

3.3 应用排水模型可以进行排水防涝规划改造的多方案比较，根据模拟结果的反复校核，预先观察实施效果，优化规划改造措施，确保规划方案的准确性和科学性。

参考文献：

[1]建华，李文涛，隋军，等.水力模型在城市排水管网改造设计中的应用[J].给水排水，2013，39（05）：106-107.

作者简介：殷殷，女，1987年12月，硕士研究生，现任职于沈阳市规划设计研究院。