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城市街道與雨水下水道淹水模擬研究

為了解決chr災情的問題，作者蔣小芳 這樣論述：

城市內澇不僅影響城市道路交通，還會造成居民的生命財產損失。二維淹水模型與一維-二維淹水模型能夠類比城市淹水深度和溢淹範圍，但建模資料需求大且計算效率低，難以應用在大範圍城市洪水模擬中且無法精准掌握街道的幾何特性。本文建立城市一維街道與一維雨水下水道淹水模型，類比街道水流與雨水下水道交換過程，得到溢淹人孔和溢淹街道的位置，以期可滿足建模簡便且計算效率高的需求，對比分析棋盤式雨水下水道淹水模型和街道-雨水下水道淹水模型的差異，將街道-雨水下水道淹水模型應用於類比實際城市，校準與驗證該模型的準確性和可行性，對研究區域的排水系統進行檢核，對易淹區域提出改進方案，驗證改進方案的可行性，本文的主要研究內

容和結論如下：（1）構建理想化棋盤式城市淹水模型，對比分析雨水下水道淹水模型和街道-雨水下水道淹水模型的差異。研究表明，雨水下水道淹水模型能夠類比下水道的徑流過程，但無法模擬人孔溢淹水流在街道與雨水下水道間進行交換的過程及人孔溢流水流的走向，街道-雨水下水道淹水模型可很好的類比街道與下水道間水流進行交換的過程，可明確得到雨水下水道溢淹人孔和溢淹街道的位置。對人孔積水面積、降雨強度、坡度和街道寬度等參數進行研究表明，改變雨水下水道淹水模型人孔的積水面積，人孔溢淹水深有明顯的變化；改變棋盤式模型的降雨強度、坡度和街道寬度，街道-雨水下水道淹水模型溢淹結果產生顯著差異，而雨水下水道淹水模型溢淹人孔位

置不發生變化，容易造成溢淹人孔位置的誤判。（2）建立新北市土城區城市街道-雨水下水道淹水模型，類比降雨事件，校準與驗證該模型的準確性和可行性。結果表明，在校準水位的過程中有3場降雨事件納什效率係數達到0.92以上，平均納什效率係數接近0.90，表明模型在校準過程中對次集水區的劃分以及參數選擇合理；在驗證水位的過程中降雨事件納什效率係數全部達到0.80以上，平均納什效率係數接近0.83，表明城市街道-雨水下水道淹水模型整體擬合良好，能很好地模擬街道與雨水下水道的徑流過程。（3）運用街道-雨水下水道淹水模型對研究區域的雨水下水道通水能力進行檢核，並對易淹區域提出改進方案。檢核結果得到溢淹人孔位置與

歷史易淹區域基本吻合，雨水下水道管段大管接小管共有11處，管段逆坡32處。根據歷史易淹資料並結合研究區域雨水下水道檢核結果，雨水下水道採取兩種不同的改進方案，對比改進前後13個人孔的水位變化情況，在公共設施用地利用透水保水措施，對比改進前後管段的流量曆線變化情況，結果表明採取改進措施後能夠有效改善研究區域的淹水情況。