InfoWorks ICM模型在城市防洪排涝及海绵城市建设中的应用研究

2026年04月08日 字数:944
  一、引言
  在极端强降雨事件作用下,城市排水系统超负荷运行、内涝频发、水体污染加剧等问题日益突出,严重影响城市安全运行和居民生活质量。因此,开展精细化的城市雨洪过程模拟与洪涝风险评估,对于提升城市防洪排涝能力和推进海绵城市建设具有重要意义。
  二、InfoWorks ICM模型结构与功能
  InfoWorks ICM模型是一种集成式城市综合流域管理模型,能够对城市雨水循环全过程进行模拟,重点体现地下排水管网系统与地表径流、河道水体之间的相互作用。
  从功能模块上看,InfoWorks ICM模型主要包括降雨径流模拟模块、管网水力计算模块、河道水动力模块、二维地表洪水模拟模块、水质模拟模块以及实时控制与低影响开发(LID)设施模拟模块等。其中,降雨径流模块可采用多种产流模型,适用于不同下垫面条件;管网与河道水力模块能够模拟复杂工况下的水位、流量变化;二维洪水模块可直观反映城市内涝淹没范围与水深分布。
  在时间尺度上,InfoWorks ICM模型既可模拟单场暴雨事件,也可进行多年连续降雨模拟,时间步长通常以分钟级为主,能够满足城市排水系统精细化分析的需求。在空间尺度上,模型适用于流域尺度、片区尺度及单体项目尺度的模拟分析,空间分辨率具有较强灵活性。
  三、InfoWorks ICM模型应用研究进展
  (一)城市排水系统能力评估与优化
  当研究区域汇水面积较大、排水系统结构复杂时,采用数值模型对城市排水能力和内涝风险进行评估已成为普遍做法。Info⁃Works ICM模型内嵌SWMM(暴雨洪水管理模型)计算核心,并进一步拓展了“一维—二维”耦合模拟能力,使其在不同尺度和复杂工况条件下的城市排水系统评估中具有较好适用性。
  (二)海绵城市建设效果评估
  海绵城市建设旨在通过低影响开发措施恢复城市自然水文过程,缓解内涝、改善水环境。水文水力模型是海绵城市规划设计和效果评估的重要技术工具。InfoWorksICM模型通过集成LID模块,能够定量评估不同措施组合对径流总量、峰值流量及污染负荷的削减效果。近年来,我国持续推进海绵城市建设以应对快速城市化导致城市降雨径流水文机制突变引发的积水内涝、水环境恶化、水生态退化等问题。
  四、结论
  通过系统梳理模型结构与应用研究进展,本文研究认为,在进一步完善数据基础、优化参数设置并加强模型本土化研究的前提下,InfoWorks ICM模型可为我国城市防洪排涝和海绵城市建设提供更加可靠的技术支撑。
  作者:田坤(国家开放大学),肖晗(北京慧图科技(集团)股份有限公司)