随着我国城镇化的快速发展,城市面积快速增长,随之而来的城市内涝问题也日渐突出,近几年来我国部分城市逢雨必淹,内涝问题频发。郑州市城区面积和人口也在持续快速发展,随之引起的城市下垫面的变化,配套排水系统建设标准偏低使得城市暴雨洪水的灾害日趋严重,城市洪涝灾害不仅对城市居民生活产生影响,而且严重危害了城市居民的生命和财产安全,也严重制约了城市经济和社会发展。在这样的背景下,分析城市内涝积水原因、对城市进行洪涝风险区划,模拟城市暴雨洪水过程,模拟城区内涝积水范围,为城市积水改造及城市防灾除涝决策提供依据,具有重要的研究意义和实际应用价值。本文主要研究了郑州市城市化地区的洪涝风险分析和内涝积水模拟。在分析郑州市区积水原因的基础上,从致灾因子危险性、承灾环境脆弱性、承载体易损性三方面对郑州市区做出洪涝灾害综合风险区划。基于SWMM模型,分析了该模型的模型计算原理及模拟特点,根据郑州市城区下垫面的产汇流和排水特点,对研究区域进行概化,在对研究区汇流雨水管网进行概化时,采用地面与管网双层排水系统,对模型参数进行率定时,采用出口流量与积水点积水水深双重验证,构建郑州市城区雨洪模拟模型,并利用模型对研究区域在不同降雨频率条件下的降雨径流过程进行研究分析和郑州市区易积水点分析。主要研究内容及成果如下:(1)在深入了解郑州市区地理、气候条件以及社会经济状况的基础上,根据已有的市政积水点资料,进行郑州市洪涝灾害现状分析,分析了近年来郑州市区易积水点及积水原因;根据已搜集到的郑州市降雨径流资料,从统计学意义上分析了郑州市暴雨的时间特征、降雨径流过程分析以及城市化对郑州降雨径流过程的影响。(2)构建一个基于郑州市区暴雨、地理、地形、经济等资料的郑州市洪涝灾害风险分析,从致灾因子、孕灾环境和承灾体易损性三方面综合分析确定郑州市洪涝风险区划。(3)基于SWMM构建郑州市区暴雨洪水模拟模型,对SWMM模型参数的率定采用了出口流量过程和积水点积水水深双重率定,这样不但可以从整体上控制模型参数,还对部分子汇水区参数分别进行率定;加入地表积水点计算模块,可以计算积水点积水水深。(4)对于郑州市区暴雨洪水模拟模型,采用芝加哥雨型拟合不同重现期的设计降雨,对不同情景设计降雨进行暴雨洪水模拟,模拟得到研究区内涝淹没位置及淹没水深,对郑州市区积涝范围进行分析。