城市雨洪模型及應用（簡體書）

《城市雨洪模型及應用》由黃國如、馮杰、劉寧寧、喻海軍著，主要介紹了城市雨洪模型及其在濟南市和廣州市城市暴雨洪水模擬和預警中的應用。
其內容包括介紹了城市雨洪模型研究發展概況，分析了濟南市城市化對暴雨洪水的影響，探討了珠三角地區城市暴雨內澇成因；闡述了SWMM模型的基本原理、結構及其計算方法，運用 SWMM構建濟南市城市雨洪模型；針對濟南市特殊地形，建立了基于格子波爾茲曼方法的城市雨洪模型，該模型由流域水文模型、坡面匯流模型、洼地調蓄模型和河道洪水演算模型構成：運用MIKE 21建立了濟南市城市暴雨洪水模型，分析洪水在濟南市城區淹沒過程、淹沒水深和流速等，構建各種設計暴雨情形下的防洪預案；研制了基于GIS平臺的濟南城市暴雨洪水預警預報系統，該系統以各類城市雨洪模型為核心，可以實現濟南市城市暴雨洪水預警預報；基于 InfoWorks開發了廣州市新河浦社區城市雨洪模型，并進行雨洪利用效應評估。
《城市雨洪模型及應用》可供從事水利、水務、市政、規劃、環境等科研工作者和工程技術人員參考，也可供相關專業的大學本科生和研究生使用和參考。

前言
第1章 緒論 1.1研究的目的意義 1.2暴雨內澇成因研究進展 1.3城市雨洪模擬技術研究進展 1.3.1城市雨洪產匯流計算方法 1.3.2城市雨洪模型建模方法 1.3.3代表性城市雨洪模型評述 1.3.4城市雨洪模擬基礎數據收集與管理 1.4研究展望
第2章 濟南城市暴雨洪水形成影響因子分析 2.1濟南市概況 2.1.1自然地理 2.1.2暴雨洪水特性 2.1.3河流水系 2.2濟南城市暴雨洪澇災害成因 2.2.1城市發展概況 2.2.2特殊的地形條件 2.2.3暴雨時空變化規律 2.2.4城區河道特征 2.2.5馬路行洪 2.3濟南城市化對汛期降雨特征的影響 2.3.1基本資料 2.3.2濟南城區汛期降雨量特征分析 2.3.3濟南城、郊同期汛期降雨特征分析 2.3.4城市化對汛期不同降雨強度等級的影響 2.4濟南城市化對洪水的影響 2.4.1城市化對洪水影響的影響因子 2.4.2濟南市城市化對洪水影響特征分析 2.4.3年最大ld降雨量和年最大洪峰流量 2.4.4多場次暴雨洪水比較 2.5小結
第3章 珠三角地區城市暴雨內澇成因 3.1自然因素 3.1.1強降雨 3.1.2外江洪水及潮水頂托 3.2人為因素 3.2.1熱島效應對城區氣候的影響 3.2.2城市擴張改變水文產匯流規律 3.2.3排水排澇標準不銜接 3.2.4排水系統維護不到位 3.3珠三角地區短歷時強降雨序列特征分析 3.3.1研究區域內澇概況 3.3.2短歷時暴雨特征分析 3.4珠三角地區短歷時降雨與潮位組合的內澇風險分析 3.4.1雨潮聯合分布函數構建 3.4.2雨潮組合風險概率模型 3.5小結
第4章 SWMM模型 4.1SWMM模型概述 4.1.1模型結構 4.1.2模型功能 4.2SWMM模型構建原理 4.2.1地表產匯流計算 4.2.2流量傳輸計算 4.2.3地表積水模擬 4.3SWMM模型模擬能力及精度驗證 4.3.1降雨產匯流模擬 4.3.2明滿過渡流模擬 4.3.3大坡度情況下管道水力模擬 4.3.4有回水情況下管網水力模擬 4.3.5雙層排水系統模擬 4.4下墊面離散程度及模型參數對模擬結果的影響 4.4.1子匯水區劃分對模型模擬結果的影響 4.4.2模型參數對模擬結果的影響 4.5地理空間數據庫與地圖建立 4.5.1地理空間數據庫組成 4.5.2地理空間數據庫設計原則 4.5.3系統數據庫設計方案 4.5.4地圖設計 4.6SWMM模型與ArcGIS平臺集成 4.6.1SWMM模型與ArcGIS的集成方式 4.6.2SWMM模型與ArcGIS平臺的集成框架 4.7基于SWMM的濟南城市雨洪模型構建 4.7.1流域下墊面信息提取及概化 4.7.2流域降雨徑流資料選取及預處理 4.7.3模型參數取值預估 4.7.4基于GIS的濟南市SWMM雨洪模型建立 4.7.5SWMM模型參數率定及校核。 4.8SWMM模型在濟南城區防洪減災中的應用 4.8.1濟南市城市雨水排水系統排水盲點標識 4.8.2濟南市應對突發性暴雨防災減災規劃合理性分析 4.9小結
第5章 基于Boltzmann的城市雨洪模型 5.1Boltzmann方法 5.1.1粒子速度分布函數 5.1.2Boltzrnann方程 5.1.3LatticeBGK方程及Chapman.Enskog展開 5.1.4LatticeBoltzmann方法的離散速度模型 5.1.5修正的Burgers方程的還原 5.1.6LatticeBoltzmann方法的邊界條件 5.1.7含有源項的LatticeBoltzmann方法 5.2坡面流的LatticeBoltzmann解 5.2.1坡面流運動波方程 5.2.2坡面流問題的LatticeBoltzmann解 5.2.3坡面流問題的其他解法 5.2.4算例及結果分析 5.3擴散波洪水演算問題的LatticeBoltzmann解 5.3.1擴散波方程 5.3.2擴散波方程的LatticeBoltzmann解 5.3.3擴散波方程的其他解法 5.3.4算例及結果分析 5.4濟南市城市雨洪模型構建 5.4.1濟南市地形特點 5.4.2濟南市雨洪模型結構 5.4.3流域水文模型 5.4.4街巷洪水匯流 5.4.5洼地調蓄模型 5.4.6河道洪水演算模型 5.5城市雨洪模型計算流程設計 5.6模型參數率定及驗證 5.6.1模型A結果 5.6.2模型B結果 5.6.3模型C 5.7基于GIS平臺的濟南城市雨洪模型 5.8小結
第6章 MIKE21模型 6.1MIKE2l模型簡介 6.2二維水動力學基本原理 6.2.1模型控制方程 6.2.2MIKE21模型數值解法 6.2.3MIKE21模型基本參數 6.3基于MIKE21的濟南城市雨洪模型構建 6.3.1模型構建的基本步驟 6.3.2計算網格生成 6.3.3定解條件構成 6.3.4建立城市雨洪模型 6.4MIKE21模型計算結果分析 6.4.1濟南城區淹沒情況 6.4.2模擬結果誤差分析 6.5濟南城市防洪預案構建 6.5.1防洪預案類型設計 6.5.2防洪預案降雨過程 6.5.3防洪預案洪水模擬 6.6小結
第7章 濟南城市暴雨洪水預警預報系統 7.1系統功能設計 7.1.1系統結構設計 7.1.2系統數據庫設計 7.2背景與地理信息 7.3雨水情工情查詢 7.4基于SWMM模型的城市雨洪預警預報 7.4.1SWMM模型構建 7.4.2計算結果表達 7.4.3計算結果統計分析 7.5基于濟南市城市雨洪模型的預警預報 7.5.1計算模塊 7.5.2計算結果顯示模塊 7.6基于MIKE21模型的防洪預案 7.6.1降雨過程 7.6.2預警結果 7.6.3預警顯示 7.7小結
第8章 基于InfbWorksCS的雨洪模型及雨洪利用 8.1城市雨洪模型InfoWorksCS 8.1.1InfoWorksCS概述 8.1.2InfoWorksCS主要計算模塊 8.1.3InfoWorksCS建模所需的基礎數據 8.1.4集水區參數 8.2廣州市新河浦社區雨洪模型構建 8.2.1資料收集及處理 8.2.2InfoWorksCS建模過程 8.2.3InfoWorks模型運行設置 8.2.4模型主要影響參數 8.2.5InfoWorks模型模擬結果 8.3基于lnfoWorksCS的雨洪利用效應評估 8.3.1雨洪利用技術 8.3.2新河浦社區雨水水量平衡分析 8.3.3新河浦社區雨洪利用方案 8.3.4雨洪利用技術效應評估 8.4小結
參考文獻