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对各类下垫面的渗透能力以及建筑物的阻水作用进行评估 ［１３ － １５］ 。如 Ｔｅｓｔａ等 ［１６］ 通过将城区简化为混凝
土块放置在 Ｔｏｃｅ河河段物理模型中来模拟人口密集地区的洪水传播。张阳维等 ［１７］ 利用人工降雨径流
实验装置研究了地形、雨强等因素对透水铺装稳渗率的影响，结果表明坡度与雨强的增加将会导致稳
渗率分别呈现降低和增加的相反趋势。与此同时，由于城市地表径流主要通过排水管网排入河道或大
海，这导致城市内涝积水的排泄速度受排水管网的排水能力以及雨水口下泄能力所控制。一些学者通
过构建排水模型对排水系统的设计进行分析 ［１８］ 。如唐玮等 ［１９］ 构建了广东省深中通道人工岛的整体排
水物理模型对波浪和降雨叠加工况进行模拟，并提出了采用整体物模试验对人工岛进行排水设计的
建议。
降雨、沿海高潮位和上游河道来洪是沿海城市洪水的主要驱动因素，当这些因素在时间和空间上
重合时，就会发生复合洪水。过去的研究从统计分析和数值模拟两方面对沿海城市复合洪水风险进行
了评估。如许汉卿等 ［２０］ 采用 Ｃｏｐｕｌａ函数评估了不同联合重现期下雨潮组合的联合概率。孙钦珂等 ［２１］
利用 Ｄｅｌｆｔ３ＤＦＬＯＷ＆ＷＡＶＥ模型评估了热带气旋和海平面上升对沿海风暴潮复合洪水的影响。上述研
究均表明在多维致灾因子驱动下沿海城市复合洪水灾害将会更加严重。
尽管过去的研究从不同的洪涝影响因素角度出发开展了大量的物理模型实验，但是这些研究多以
河道为研究对象对河流洪水的溃堤淹没进行模拟，或者仅仅从单一的洪涝影响因素或洪水调控因素方
面构建物理模型。然而在沿海地区，洪水驱动因子众多，仅考虑降雨因素构建物理模型不能还原沿海
城市多因子驱动下的复合洪涝过程。基于此，本研究以海口市美舍河河口典型城区为研究对象，提出
了沿海城市雨洪潮复合致涝模拟物理模型设计构建方法。相比较现有的物理模型试验研究，本研究综
合考虑了影响城市 内涝产 生的 多种 因素来 构建物 理模 型，为 沿海 城 市 洪 涝 成 灾 机 理 分 析 提 供 技 术
支撑。

２ 研究区域数据及方法

２．１ 研究与数据 本研究的研究区位于中国海南省的海口市。近年来由于全球变暖，海平面上升，海
口市的排涝系统受到一定的不利影响，在高潮位的影响下很容易造成海水倒灌的现象。当遇到台风等
恶劣天气时，降雨量大、排涝需求大，沿海高潮位会对排水管网有较为明显的顶托作用，加重了复合
洪水风险。如 ２０１４年第 ９号台风威马逊登陆期间，海口市停水停电面积超过 ８０％，灾害损失严重，
造成海南省直接经济损失 １１９．５亿元。图 １为研究区域概况图。

图 １ 研究区域位置

本研究所需的降雨数据、建模基础资料（ＤＥＭ、检查井、管网、排水口等）均由海口市水务局提
供，潮位数据采用海口潮位站提供的 １９７４—２０１２年期间的实测潮位，各工况下的降雨与潮位均由设

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