雨水管网系统作为城市重要的基础设施之一,在运行过程中常存在着诸多不确定因素,尤其是近年来在城市局部地区频繁发生的极端暴雨天气,使得许多地区都遭受积水内涝灾害的威胁。对城市排水管网的输水能力进行系统的研究,并对管网的输水超标风险程度做出科学评估,绘制排水管网的输水超载分布图,进而识别排水系统的薄弱环节,可为管网升级改造、维护管理内容与方向的确定提供技术参考。本研究从排水管网模型理论出发,结合SWMM模型及风险分析理论,对秀山县03地块的排水管网积水灾害的模拟、评价与防治措施进行了系统研究,得出了如下研究结果:1)依据系统工程理论,阐述了排水管网模型的基本理论以及SWMM模型的基本计算原理,采用基于径流系数作为模型校正方法对秀山县的模型参数进行了优化率定,并采用扰动法对模型参数进行了灵敏度分析。分析结果表明,模型参数的灵敏度排序为:不透水区曼宁系数>透水区曼宁系数>最小入渗率>最大入渗率>透水区蓄水量>衰减系数>不透水区蓄水量>土壤干燥时间。2)根据重庆市暴雨强度公式,运用芝加哥暴雨过程线软件及公式,合成了不同重现期下的降雨过程线,并对不同重现期下的雨水管网运行进行了模拟。模拟结果表明,选取的秀山县的研究区域采用的排水设计标准在P=1a,2a和3a时,发生超载现象的节点数量分别为0、1和4;当P=5a时,发生超载的节点数量陡增至26个,并可定位至对应管道;当P≥10a时,发生超载的节点数可达到整个管网节点的1/3及以上,并由此绘制了不同重现期下的超载分布图。结合蓄水池与LID改造方案,进行了不同降雨情景模拟分析,结果表明当P<5a时,可通过修正检查井、翻埋新管道等方式提高易积水地区的抗灾能力;当5a≤P≤10a时,可采用雨水调蓄池或LID的措施;而当P>10a时,则应采用LID措施与雨水调蓄池相结合的改造方案,但随着重现期的增大,LID措施与雨水调蓄池也将失效。在研究中发现,LID设施对降雨产生的洪峰径流具有一定的流量削弱与延迟效果,延迟时间在1min左右,但随着降雨重现期的增大,洪峰延迟的效果也将不断减弱。峰值的削弱效应随降雨强度的增加而增大,但存在一定的上限阈值,即LID设施在径流调控上存在一定的饱和度。3)根据风险分析的理论与方法,结合重庆市秀山县的实际情况,以节点的功能风险系数为评价指标,采用模糊数学的隶属度,对P=5a时的排水能力进行了风险量化与评价,分析了节点水深对排水系统运行情况的影响,并判断系统中节点的风险等级水平。评价分析表明,研究选择区域属于雨水内涝高风险区。本研究使用水力模拟与风险分析技术相结合的方法,较好地识别出秀山县管网运行中多重因素对系统风险的影响程度,可为相关城市或地区的雨水管网建模与风险分析提供借鉴,并为城市积水内涝灾害的防治工作与海绵城市中LID调蓄设施设计提供科学依据和参考,研究具有重要的理论意义和应用价值。