刘媛媛，刘业森，郑敬伟，柴福鑫，李 敏，穆 杰

（1.中国水利水电科学研究院，北京 100038；2.水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心，北京 100038）

1 研究背景

随着全球气候环境的变化，极端降雨出现的频率越来越高，城市内涝灾害频发［1-2］。随着我国城镇化建设的快速发展，极端降水及其伴生的次生灾害所造成的损失也被成倍放大［3］，北京、广州、深圳、武汉等多个城市均发生过较大的内涝灾害［4］，2021年7月20日，郑州市遭遇极端大暴雨灾害，暴雨引起地铁、地下隧道雨水倒灌，道路、桥区积水严重，造成了重大人员伤亡和财产损失［5-6］。当前，大暴雨引起的内涝已经成为影响城市运行、居民生活的城市型水灾害。城市内涝防治对保障国家水安全、支撑社会经济可持续发展具有重要的科学价值和战略意义。提前预知、预判、预防城市内涝风险，及时发布预警信息，指导市民生活，保障人民群众生命财产安全，是城市内涝风险管理工作中迫切需要解决的问题［7］。

当前城市内涝风险分析主要采用数值模型，包括水文学模型、水动力学模型，以及水文水动力模型。这些模型各有优缺点：水文学模型计算效率高，但不能计算洪水演进过程；水动力学模型，可以计算网格内的流速、水深等水力要素，但其计算效率较低；水文水动力学模型采用水文模型与二维水动力模型进行耦合，不仅可以保证模型精度又具有良好的计算效率，是洪涝模型研究的热点方向。学者们从水文、水动力学的角度，对地表模型、河道模型以及地下管网模型的耦合机制进行了深入的研究，并取得了丰硕的研究成果［8-9］。……