Page 9 - 水利学报2021年第52卷第4期

模型，它提供了一个免费的 GUI，已广泛被科研工作者所使用。由于源代码公开，SWMM 模型可以
实现不同需求的二次开发，从而对原有功能进行补充。另外也有第三方库提供了模型接口，例如基
于 Python 开发的 pyswmm 包，在 python 环境下实现与部分模型参数的交互。（2）高度商业化的模型，
以 InfoWorks ICM 和 MIKE 系列模型为代表。InfoWorks ICM 是由英国 Wallingford 公司研发，具有高度
的功能集成性，可以在同一界面中模拟城市区域水文、水动力、水质过程。还有丹麦水力研究所研
发的 MIKE 系列商业软件，其中 MIKE URBAN、MIKE 11、MIKE 21 等在城市洪涝模拟中应用十分广
泛。这类模型软件一般模块齐全、前后处理功能完善，能够模拟各种现实场景，但其缺点是难以进
行开发创新。InfoWorks ICM 中提供了商业化模块 ICM Exchange，可以实现部分二次开发。（3）半商
业化模型，例如美国弗吉尼亚州海洋研究所（VIMS）开发的 EFDC 模型，它提供了完整的源代码，但
其用户操作界面 EFDC Explorer 被商业化；又如 HEC-RAS，它提供了免费的 GUI，但其源代码尚未
公开。

图 1 城市水文水动力耦合分析框架

表 1 国内主要城市洪涝模型
模型 模型特点 时间 主要研发单位
洪涝仿真模型 基于无结构网格进行差分求解，首次实现城市地面淹水与管道的耦合 1997 年 中国水利水电科学研究院
HydroInfo 提供复杂水流及输运过程的数值模拟 2006 年 大连理工大学
HydroMPM 利用数值方法对水流、水质、泥沙等动力过程及其伴生过程模拟 2007 年 珠江水利科学研究院
GAST 利用 Godunov 格式求解二维圣维南方程组，利用 GPU 并行计算技术加速计算 2013 年 西安理工大学
IFMS/Urban 基于自主研发的 GIS 平台，实现一二维耦合计算 2015 年 中国水利水电科学研究院

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