陸面-河網耦合模型在極端風暴潮淹沒危險性分析中的應用

滕 飛, 李 路, 貝竹園, 王 軍, 邱桔斐, 章曉潔

（1. 上海市水利工程設計研究院有限公司, 上海 200061; 2. 上海灘涂海岸工程技術研究中心,上海 200061; 3. 上海市海洋管理事務中心, 上海 200050; 4. 國家海洋局東海海洋環境調查勘察中心, 上海 200137）

0 引 言

上海市面臨著較為嚴重的臺風風暴潮威脅, 是我國風暴潮災害的易發和頻發區域之一, 歷史上多次出現過造成較大經濟損失的強風暴潮災害[1?2]. 隨著沿海風暴潮易發地區土地資源的不斷開發, 這些區域的風暴潮災害的“放大效應”不斷凸顯[3]. 在國家海洋局國家尺度風暴潮災害危險性評價結果中,上海市的5個沿江沿海區域被評為Ⅰ級(高), 當地人民的生命財產、城市運行、社會穩定和經濟發展受到嚴重的威脅, 對風暴潮災害危險性研究的需求較為迫切.

由于風暴潮災害可能與暴雨、上游洪水等災害疊加發生, 形成風(臺風)、暴(暴雨)、潮(高潮)、洪(流域洪水)雙碰頭甚至多碰頭的情景[4], 因此雙因子、多因子影響下的復合風暴潮災害(海?氣耦合[5]、浪?潮耦合[6?8]、潮?洪耦合[9?10]等)成為沿海地區風暴潮災害脆弱性評估的主要研究對象. 風暴潮水通過漫堤和潰口進入陸域后, 河網對潮水進行調蓄和運輸, 在減少靠近海塘區域地面積水量的同時, 也使部分潮水通過河網向上游輸運, 造成遠離海塘的區域地面積水. 國內外已開展了大量對風暴潮災害風險的評估研究, 并逐漸將研究重點放在多種災害復合作用情景下的風暴潮過程模擬分析. 對于上海市面臨的風暴潮災害造成的海塘潰決風險, 現有研究常采用MIKE21、FloodMAP、Delft3D等數值模型進行二維水動力模擬[11?13], 分析海塘潰決后高潮疊加暴雨情形下的區域洪水演進過程和內澇風險, 評估各研究區域在面臨上述情境災害下的脆弱性. 在較大時空尺度的風暴潮災害模擬中, 現有研究往往對河網的刻畫較為簡化, 保留區域內主干河道[4,14]的同時忽略了支級河道對潮水的調蓄和運輸功能,從而易出現對漫溢進入陸面潮水的時空分布估計不準確問題, 影響受災區域危險性評估的準確性. 作為城市最大的“海綿體”[15], 河網對區域內澇的調蓄作用不可忽視[16?17], 在上海市易受風暴潮影響的區域建立陸面?河網耦合模型, 精細化模擬風暴潮水進入陸域后的演進過程, 對于準確評估當地的風暴潮災害具有重要的意義.

在上海沿江沿海5個行政區中, 位于西南部的金山區的社會經濟面對風暴潮災害時脆弱性相對較高[18]. 金山區南高北低，地坪高程為2.5 ～ 4.5 m, 較低的地坪高程使金山區在承受超標“風、潮、暴、洪”等災害時面臨著更大的受災風險. 上海市有記錄的歷史數據中, 發生在金山區沿岸的風暴潮災害占據較高的比例, 自唐代至民國有記錄的風暴潮災害達百起以上[18]. 新中國成立后如5612號臺風、7413號臺風、8114號臺風等引起的較大的風暴潮災害期間, 當地最高潮位均達到5.5 m以上, 對金山區岸線造成了不同程度的破壞[19]. 根據上海市相關工程建設規范[20]中的上海地區外圍主要水文站點設計高潮位, 金山區金山嘴水文站200年一遇設計高潮位為6.83 m, 在5個沿江沿海行政區中最高,故而在相同超標條件下超高水位絕對值大, 風險相對較高. 與此同時, 金山區沿海具有多處重點保護目標, 其中重要工業目標包括上海石化和上海化工區兩個重要工業區, 多達100家危險化學品企業,這些承災體一旦受災, 極有可能引發危險化學品泄漏等次生災害. 綜上所述, 本研究選取金山區作為典型區域, 基于MIKE11和MIKE21分別建立金山區一維河網模型和二維陸面模型, 并在MIKE FLOOD模塊中進行一、二維模型耦合水動力計算, 模擬分析在風暴潮、臺風、區間暴雨和流域洪水的綜合影響下金山區的積水變化過程, 為當地的風暴潮災害危險性分析提供依據.

1 研究區域概況

金山區位于長江三角洲南翼, 太湖流域碟形洼地東南端, 東鄰奉賢區, 西與浙江省平湖市、嘉善縣交界, 南瀕杭州灣, 北與松江區、青浦區接壤. 區域東西長約44 km, 南北寬約26 km, 行政區劃面積為586.05 km2. 全境地勢低平, 地面高程自西北至東南略有升高, 東南地面高程為4 ～ 4.5 m, 中部高程為3.6 ～ 4 m, 西北部大多在3.5 m以下, 最低處在2.5 m以下. 金山區水系西臨杭嘉湖浙水下游, 受浙江客水和黃浦江潮水共同影響, 河渠交織成網. 金山區現狀河道長度為2 473.64 km, 河湖面積為41.74 km2, 河湖水面率約為7.12%[21]. 根據金山區河道藍線規劃, 當地規劃河道長約2 125 km, 其中骨干河道長約336 km, 支級河道長約1 789 km, 河面積53.98 km2, 河湖水面率約為9.21%. 規劃河湖布局如圖1所示.

圖 1 金山區規劃河湖布局示意圖Fig. 1 Distributions of plan rivers and lakes in Jinshan District

2 模型構建及驗證

本研究采用丹麥水力研究所(DHI)研發的MIKE 21模塊進行平面二維水動力計算, 用于模擬地面積水變化過程. MIKE 21模塊基于Boussinesq靜壓假定后的簡化Navier?Stokes方程, 通過有限體積法求解垂向平均后的二維質量和動量守恒方程.

采用MIKE 11構建一維河網, 用于區域河道水動力計算. MIKE11為一維一層(垂向均質)的水力學模型, 其差分格式采用了Abbott?Ionescu六點中心隱式格式, 其數值計算采用傳統的“追趕法”, 即“雙掃”算法.

采用MIKE FLOOD模塊進行MIKE11與MIKE21一、二維模型動態耦合模擬計算, 可以模擬河道水位超過堤岸漫溢至周邊地坪以及地坪積水通過河道堤岸進入河道的動態過程.

各模型統一采用上海城建平面坐標和上海吳淞高程坐標進行計算.

2.1 一維模型基本方程

MIKE11水動力模塊的基本方程采用一維非恒定流的圣維南方程組:

式(1)和式(2)中:A為過水斷面面積;Q為過水斷面流量;x為沿程坐標;t為時間坐標;h為斷面水位;C為謝才系數;R為水力半徑;g為重力加速度.

2.2 二維模型基本方程

MIKE 21水動力模型基于Boussinesq靜壓假定后的簡化Navier?Stokes方程, 其基本方程具體如下:

2.3 一、二維模型耦合

一、二維模型之間通過MIKE FLOOD模塊建立連接關系, 計算中通過雙掃描耦合計算方法進行自動耦合. 具體為: MIKE 11模型從MIKE 21模型中提取n時步的總水深h(n), 計算出n時步的流量Q(n); MIKE 11模型內部預測器再根據n時步的流量Q(n)及總水深h(n), 應用公式(6)預測出n+1/2時步的流量Q(n+1/2), 并作為源項提供給MIKE 21模型; MIKE 21模型再根據n+ 1/2時步的流量Q(n+1/2)計算出n+ 1時步的總水深h(n+1), 依此類推.

2.4 一、二維耦合模型設置

一維河網計算范圍包括金山區河道及鄰近的青浦區、松江區和奉賢區部分河道, 未包括浙江省平湖市范圍內的河道. 模型中包括所有規劃骨干河道及主要支級河道共計339條, 并對部分支級河道進行概化, 確保金山區范圍內規劃河湖水面率為9.21%(見圖2(a)). 區域內各級河道采用規劃河道斷面,斷面為梯形, 河口頂高取金山區平均地坪高程4.0 m, 骨干河道河底高程設置為 –1.0 m, 支級河道底高程設為0.0 m.

圖 2 一維河網模型與二維陸面模型計算范圍及河網分布Fig. 2 Range and framework of the 1?D river network model and the 2?D surface model

二維模型基于《上海市海洋災害風險評估與區劃(金山區)》成果[22]提取建立. 模型計算范圍為: 東邊界至東經121°47′附近, 西邊界至東經121°20′附近, 北邊界至北緯30°57′附近, 南邊界至北緯30°23′附近. 計算區域包括整個金山區、部分奉賢區和浙江省平湖市以及上述區域外側杭州灣近岸水域, 共70 611個網格單元, 35 607個網格節點, 較好地擬合了岸線. 模型的陸面地形數據中包含了具有擋水作用的海塘及道路工程(如滬杭線), 其他尺度較小的地形信息則進行了概化處理. 杭州灣水域開邊界處的模型網格尺寸較大, 約1 000 m, 海塘附近的網格分辨率較高, 網格尺度最小約為90 m(見圖2(b)). 研究區域潰口以及海表面風場、氣壓的設置與《上海市海洋災害風險評估與區劃(金山區)》成果[22]一致. 金山區海堤模擬潰口共設置兩處, 分別位于戚家墩至龍泉港出海閘間單塘(位置1)和城市沙灘(位置2), 如圖3所示. 潰口寬度為90 m, 潰決方式設置為瞬間全潰, 潰口的底高程取潰口所在海堤堤內的地面高程. 計算風場取典型5612號臺風路徑平移至金山區的不利條件, 設計臺風中心氣壓設置為900 hpa, 約為該區域200年一遇的低氣壓. 二維模型水位邊界由上述評估成果選取的計算風場疊加金山嘴潮位站連續19年的月最大天文潮的10%超越高潮位數確定, 此時金山區沿岸過程最高潮位可達9.4 m以上.

由于在本研究設置的風暴潮潰堤漫溢工況下, 陸面、河網水位已較高, 城市排水管網已基本無法正常發揮其功能, 且管網本身容量有限, 故在本文中不考慮城市排水管網在模型中的作用. 模型綜合金山區土地利用、植被類型等數據在建模過程中對陸面底摩擦系數進行了率定, 并使用前述評估成果[22]進行了驗證, 總體上結果良好.

在一、二維模型的重疊區域, 通過鏈接一維模型河道左右兩側堤岸與二維模型相應的陸域網格,形成側向流的交互, 完成一、二維模型的耦合建模.

2.5 計算工況設置

為比較有無河網調蓄對金山區風暴潮漫溢積水分布的影響, 設置風暴潮影響下無河網調蓄(工況0)和有河網調蓄(工況1)兩種計算工況.

圖 3 一、二維耦合模型計算示意圖Fig. 3 Construction of the 1?D and 2?D coupled model

為分析降雨的影響, 在工況1的基礎上, 設置疊加區間暴雨影響的工況(工況2), 其中模型的降雨根據上海市治澇標準[23]中對設計暴雨重現期的相關要求, 選取金山區20年一遇最大24 h降雨(24 h總雨量191 mm), 雨型為“菲特”雨型, 如圖4所示. 考慮到風暴潮通過漫堤、潰口進入陸面時, 地表陸續出現大范圍積水, 植被等基本已失去調蓄雨水的能力, 因此設定所有降雨全部轉化為地表徑流. 按照不利因素組合考慮, 模型中設定最大單小時降雨與近岸最高風暴潮位遭遇.

圖 4 “菲特”雨型20年一遇24 h降雨逐時雨量分布Fig. 4 Hourly distribution of precipitation with “Fate” pattern and 20?year return period over 24 hours

在研究區域遭遇風暴潮與區間暴雨的基礎上, 設置黃浦江上游同時發生流域洪水產生潰堤, 即遭遇“風、暴、潮、洪”四碰頭的共同影響(工況3). 設置黃浦江沿岸各排水閘門因上游洪水而全部關閉,并在行洪期間出現潰堤情況. 黃浦江上游紅旗塘–大蒸塘–圓泄涇河道共設置3處潰口(見圖5), 潰口寬度均為90 m, 潰決方式設置為瞬間全潰, 潰口底高程取潰口所在河道堤防外地面高程. 考慮到“菲特”臺風期間, 黃浦江上游米市渡水文站達到了歷史最高水位, 故黃浦江上游采用“菲特”臺風期間的實況洪水. 按照不利因素組合考慮, 設置黃浦江最高水位出現在區域內地面過程積水量最大時刻(第140小時), 并在該時刻發生潰堤.

各計算工況考慮的因素具體見表1.

3 風暴潮作用下金山區積水分布情況

不考慮河網(工況0)和考慮陸域河網(工況1)條件下計算的金山區界范圍內總進水量、積水量、河網調蓄水量的變化過程如圖6所示, 模型設置在模擬的第134小時開始出現潰口進水. 在工況0中,地面最大積水出現在第150小時; 工況1中, 地面最大積水出現在第140小時. 各工況計算結束時刻均為第240 小時. 未考慮河道時, 金山區范圍內風暴潮進水量先增后減, 過程最大積水量為2.81億m3(第150小時), 計算結束時的總積水量為2.39億m3. 考慮河道后, 風暴潮進水量變化過程與無河網時略有不同, 總體上呈遞增趨勢. 地面最大積水量為1.54億m3(第140小時), 顯著小于無河道條件; 河道調蓄量為0.97億m3,總水量為2.51億m3, 該工況下風暴潮進水量等于地面積水量與河道調蓄量之和. 計算結束時地面積水量為1.22億m3, 河道調蓄量為1.45億m3, 總水量為2.67億m3. 總體上, 考慮陸域河網后, 金山區風暴潮過程最大進水量從2.81 億m3減少至2.67 億m3, 減幅約5%, 由于河道的調蓄作用, 地面最大積水量從2.81 億m3減少至1.54 億m3(見表2), 減幅約45%.

圖 5 黃浦江上游紅旗塘–大蒸塘–圓泄涇潰口位置分布Fig. 5 Location of the Hongqitang to Yuanxiejing breach at the upper Huangpu River

表 1 計算工況表Tab. 1 Calculation conditions

圖 6 無河網和有河網條件下金山區風暴潮進水量、地面積水量、河道調蓄量變化過程Fig. 6 The quantity of total inflow, surface waterlogging, and stream channel storage during a storm surge event with (and without) considering the river network in Jinshan district

有無河網條件下陸域最大積水深度分布如圖7所示. 考慮河網調蓄后, 由于部分積水進入河網,海塘附近地面積水深度顯著減小, 金山區內3 m以上積水區域僅出現在沿海黃姑塘、衛城南河、老龍泉港以南地區, 1.5 m以上積水影響范圍由工況0下的到達金山區中部縮小至工況1下的紅旗港以南區域; 金山區紅旗港以北區域積水深度逐漸降低, 至中運河附近已無較為明顯的積水. 有無河網工況下陸域最大積水分布差異如圖8所示, 河網調蓄顯著減小了金山區中部及南部區域特別是鄰近海塘內側區域的積水深度, 積水深度的減小幅度最大超過1 m. 由于河道的連通性及金山區地形南高北低的特點, 從近海塘一側地面進入河道的風暴潮水被迅速向河道上游輸運, 導致金山區西北角局部區域積水程度略有增加, 增加幅度最大約0.1 m.

表 2 不同計算工況下特征時刻金山區內積水量統計Tab. 2 Statistics on water accumulation in Jinshan District at a characteristic time under different calculation conditions

圖 7 風暴潮條件下無河網(左)和有河網(右)陸域最大積水深度分布Fig. 7 Distribution of maximum surface waterlogging during a storm surge event under calculation condition 0 (left) and calculation condition 1 (right)

工況0與工況1下金山區地面最大積水面積和平均最大積水深度統計見表3. 考慮河網調蓄功能后, 由于河網的調蓄能力, 最大積水面積從561.74 km2減至426.39 km2, 減幅約24%, 平均最大積水深度從115.65 cm減至71.29 cm, 減幅約38%, 最大積水深度從7.71 m減至7.70 m, 地面積水程度大幅度減小.

4 風暴潮疊加區間降雨和流域洪水作用下金山區積水分布情況

在考慮陸域河道調蓄功能時, 在無降雨(工況1)及降雨(工況2)條件下, 金山區范圍內風暴潮進水量、降雨產流量、地面積水量、河道調蓄量等統計見表2. 有降雨時, 由于風暴潮通過漫堤和潰堤進入陸域之前, 地面已存在一部分積水, 使得進入地面的風暴潮水較無降雨時略有減少, 在地面最大積水時刻(第140 h), “菲特”雨型下風暴潮進水量約為2.47億m3, 較無降雨時減小0.04億m3.

圖 8 風暴潮條件下有無河網工況下陸域最大積水深度差異(有河網工況減無河網工況)Fig. 8 Difference in maximum waterlogging depth with the river network included and excluded during a storm surge event (i.e., calculation condition 1 minus calculation condition 0)

表 3 不同工況下金山區地面最大積水面積和積水深度Tab. 3 Maximum area and depth of waterlogging in Jinshan District under different calculation conditions

考慮降雨時, 在第140小時, 降雨的產流量為1.14億m3, 至第240小時為1.17億m3(見表2). 考慮降雨時, 金山區范圍內河道調蓄量在第140小時和第240小時均出現0.06億m3的增加, 地面積水量在第140小時和第240小時的增幅分別為1.04億m3和1.14億m3. 降雨導致區域內總水量大幅提高,在第140小時, 區域內總水量(3.61億m3)較無降雨時(2.51億m3)增加約44%; 在第240小時, 區域總水量(3.87億m3)較無降雨時(2.67億m3)增加約45%.

“菲特”雨型降雨條件下, 陸域最大積水深度分布如圖9(a)所示, 有降雨情況下積水的空間分布總體趨勢上與無降雨條件下相同, 積水深度總體增加. “菲特”雨型降雨條件與無降雨條件的最大積水差異如圖10(a)所示, 降雨主要造成金山區紅旗港以北的陸域積水量增加, 最大積水深度增加超過0.5 m;紅旗港以南特別是黃姑塘–衛城河–運石河以南的沿海區域, 在降雨條件下積水深度基本無變化.

不同工況下金山區最大積水面積和平均最大積水深度統計如表3所示. 考慮降雨時, 雨水降至地面導致整個區域全部出現積水, 最大積水面積為603.87 km2, 較無降雨時(426.39 km2)增加46%, “菲特”雨型降雨條件下平均最大積水深度為72.95 cm, 較無降雨時(72.29 cm)增加0.9%, 最大積水深度為7.70 m, 與無降雨時一致. 考慮降雨后區域內總積水程度大于無降雨條件.

在考慮“菲特”雨型降雨前提下, 黃浦江上游紅旗塘–大蒸塘–圓泄涇無潰堤和發生潰堤兩種情況下的金山區最大積水深度分布如圖9(b)所示. 由積水分布可見, 黃浦江上游發生潰堤對金山區內總體積水淹沒分布無明顯的影響, 僅在潰口鄰近局部區域增加了積水深度. 有無潰堤兩種條件下模型計算得出的積水差值如圖10(b)所示, 潰口2和潰口3造成了向蕩港以北、掘石港以東及茹港以西所包含的東西長約10 km、南北寬約3 km的陸域內積水增加0.2 ～ 0.5 m; 潰口1在降雨同期發生的情況下, 使潰口附近陸域積水增加約0.1 m. 由表3統計的積水數據可知, 考慮流域洪水潰決后, 金山區內平均最大積水深度由72.95 cm提高到73.46 cm, 增幅為0.70%, 金山區最大積水面積及最大積水深度較無潰口工況均無明顯變化.

圖 9 風暴潮僅疊加降雨與同時疊加降雨和潰堤下陸域最大積水范圍和最大積水深度分布比較Fig. 9 (a) Maximum area and depth of surface waterlogging during a storm surge event with regional precipitation(calculation condition 2); (b) Maximum area and depth of surface waterlogging during a storm surge event with regional precipitation and flooding (calculation condition 3)

圖 10 風暴潮疊加降雨或區間洪水后陸域積水差異Fig. 10 (a) Difference in maximum waterlogging depth with precipitation included and excluded during a storm surge event (i.e., calculation condition 2 minus calculation condition 1); (b) Difference in maximum waterlogging depth with flood included and excluded during a storm surge event(calculation condition 3 minus calculation condition 2)

綜上所述, 黃浦江上游紅旗塘–大蒸塘–圓泄涇上發生潰堤時, 在“菲特”臺風期間實況水位過程條件下, 僅在潰口周邊局部區域增加了積水程度, 對金山區范圍內的積水程度基本無影響.

5 風暴潮疊加區間降雨和流域洪水對危險性等級的影響

根據《風暴潮災害風險評估和區劃技術導則》[24]的規定, 對區域淹沒水深危險性的評價按照不同積水深度分為4級, 如表4所示. 按此劃分標準, 根據不同工況下金山區最大積水分布計算了相應的風險等級, 用紅(Ⅰ級)、橙(Ⅱ級)、黃(Ⅲ級)、藍(Ⅳ級)四色標識表征危險性等級大小.

表 4 市(縣)尺度淹沒水深危險性等級劃分標準Tab. 4 Risk level of waterlogging depth at the city or county level

僅考慮風暴潮(工況0)與綜合風暴潮、區間降雨和流域洪水, 并考慮河道調蓄(工況3)條件下金山區危險性等級分布如圖11所示. 模型在疊加20年一遇區間降雨及“菲特”臺風期間黃浦江上游的洪水潰堤后, 由于考慮了河道的調蓄作用, 地面積水較僅考慮風暴潮淹沒的工況顯著減小, 除靠近海塘的區域危險性等級未出現變化外, 金山區中部和北部大部分區域危險性等級總體減小. 兩種工況下不同等級區域的面積統計結果如表5所示. 工況0和工況3相比, 高危險性等級(Ⅰ–Ⅲ級)區域面積減小, 低危險性等級(Ⅳ級)區域面積增加, 金山區危險性等級大幅下降, 其中危險性等級Ⅰ的面積從35.04 km2降至17.99 km2, 降幅約49%; 危險性等級Ⅱ的面積從144.84 km2降至66.92 km2, 降幅約54%; 危險性等級Ⅲ的面積從275.74 km2降至226.41 km2, 降幅約18%; 危險性等級Ⅳ的面積大幅增加, 從95.76 km2增至281.17 km2, 增幅約194%.

圖 11 工況0(左)和工況3(右)條件下金山區危險性等級分布Fig. 11 Risk level distribution in Jinshan District under calculation condition 0(left) and calculation condition 3 (right)

表 5 不同計算工況下金山區不同危險性等級面積Tab. 5 Waterlogging area for different risk levels in Jinshan District under calculation condition 0 and calculation condition 3

工況0與工況3條件下金山區危險性等級變化分布如圖12所示. 總體上金山區南部、中部和北部大部分區域積水危險性等級無變化或降低1級, 局部降低2級; 西北角部分區域積水危險性等級提高1級, 局部增加2級; 金山化工區由于降雨作用積水危險性等級提高1級. 區域的積水危險性不同等級變化如表6所示, 危險性等級無變化、降低1級和提高1級的區域面積分別為309.23 km2、243.33 km2和23.75 km2, 三者占總面積的95%以上; 變化等級超過2級以上的區域較少, 面積占比不足5%.

圖 12 工況0和工況3條件下金山區危險性等級差異(工況3減工況0)Fig. 12 Change in waterlogging risk level from calculation condition 0 to calculation condition 3 in Jinshan District (+ denotes rise, – denotes fall)

表 6 金山區工況3較工況0危險性等級變化面積及占比Tab. 6 Statistics on changes in risk level for waterlogging area in Jinshan District from calculation condition 0 to calculation condition 3

綜合考慮河網調蓄及風暴潮疊加區間降雨和流域洪水的情形相比僅考慮風暴潮的情形, 金山區危險性等級不變或降低1個等級的區域約占85%, 危險性等級提升1個等級的區域約占全區總面積的10%. 由結果可見, 考慮河網調蓄的影響后, 區域內整體淹沒分布出現一定程度改變, 金山區西北角危險性等級提高, 中部和北部大部分區域危險性等級降低, 結果較僅考慮風暴潮情形所得到的危險性等級更符合實際.

6 結 論

本研究以上海市金山區為例, 采用一維河網及二維陸域海域風暴潮耦合數學模型, 在考慮陸域河道調蓄功能的作用下, 分別定量計算風暴潮災害疊加區間降雨和流域洪水對金山區積水時空變化的影響, 并比較了金山區在多種致災因子綜合作用下的危險性等級與僅考慮風暴潮風險下危險性等級的差異, 得出了以下主要結論.

(1)定量比較了金山區考慮河道調蓄功能和不考慮河道調蓄功能兩種條件下積水過程的差異. 考慮陸域河網調蓄功能后, 極端風暴潮在研究區域造成的地面積水量較無河網條件減小約45%, 平均最大積水深度減小約38%.

(2)考慮河網調蓄后, 在疊加20年一遇典型設計降雨情況下, 研究區域陸域積水量較無降雨情況下增大約68%. 在此基礎上, 若黃浦江上游在“菲特”實況洪水期間潰堤, 研究區域僅在潰口鄰近局部區域增加一定積水, 金山區河道過程最大調蓄量和地面最大積水量均無變化.

(3)綜合考慮“風暴潮洪”四碰頭情形和河道的調蓄作用, 與僅考慮風暴潮情形相比, 研究區域內淹沒分布總體上出現一定程度的改變, 研究區域陸域積水深度顯著減小, 危險等級也相應減小, 金山區中部和北部大部分區域危險性等級降低, 西北角危險等級提高, 結果更符合實際.