受全球气候变暖和城市化进程加快等因素的影响,城市暴雨内涝灾害日趋严重,大中型城市在防御内涝灾害方面的脆弱性日趋明显,内涝灾害预警是城市内涝灾害研究的重点和难点,基于此,本文在借鉴国内外水文模拟研究的基础之上,通过利用流域与城市径流模拟耦合的方法,以姚江流域作为大尺度流域研究区,以余姚市中心为小尺度城市研究区,建立了一个完整的城市洪涝灾害模拟评估模型,为相关抗灾减灾部门提供科学、客观的数据支持。本研究的主要成果如下:(1)综合运用分布式水文模型(SWAT)和暴雨洪水管理模型(SWMM),建立了流域径流模拟与城市径流模拟耦合的方法,通过运用该方法计算出城市的境外来水节点,将节点的流域积水量作为城市的来水量,以此来模拟城市的降雨产流量。内涝的模拟结果表明:通过将流域的径流量作为城市的进水节点的境外来水量,大大提高了城市径流的模拟精度,克服了传统的境外来水量主要靠相关水利部门进行统计获得的局限性。(2)根据水文学、水动力学的基本理论和GIS的空间分析技术,以SWMM模型模拟的洪水积水量等数据作为数据源,利用二分逼近算法构建了城市单元水量分配模型,运用该模型估算了城市洪水淹没范围和淹没水深,评估了城市暴雨内涝分布风险。(3)使用C#开发语言基于Arc Engine开发平台,开发了洪水灾害预警系统,系统不仅将分布式流域水文模型SWAT、暴雨洪水管理模型SWMM和洪水淹没分析模型集成到系统中,系统提供了空间数据管理模块、流域水文模拟模块、城市水文模拟模块、淹没分析模块与可视化表达的功能。该系统可以为水利和抗灾减灾部门提供完整的洪水水量预估、洪水灾害预警的工作流程。