伴随着我国不断加速的城市化进程和加剧的全球气候变化,城市排水系统规划发展已严重滞后,突发的强降雨频繁引发各大城市洪涝灾害,造成极其严重的经济损失及社会影响。城市洪涝数值模拟是城市排水系统规划和城市洪涝灾害管控的重要途径,因此,针对目前国内缺乏实时高效可靠的城市洪涝模型系统管理和模拟应用方面所进行的研究,对国内发展城市洪涝模型平台和城市防洪排涝问题的技术支持工作具有重要的意义。本文基于GIS技术平台,集成先进一维模型的优势模块并耦合自主开发的二维模型,构建能够完整模拟地下管流与地面径流的城市洪涝一维二维耦合模型程序应用系统。首先,集成HEC-1与EPA-SWMM模型,构建一维降雨径流管网集成模型。对HEC-1与S WMM模型进行模块分解及优势对比,通过源码调试、模型概化、模块控制、参数整合和接口编写,实现前者水文模块与后者一维水动力模块的集成,并应用模型对济南市广场西沟流域道路行洪问题进行模拟分析。其次,构建二维地表漫流水动力学模型。基于交替蛙跳格式有限差分法分项离散二维浅水方程,确定模型的初始条件以及波前能量传递、溢水、固壁等边界条件,考虑到了稳定性与误差问题,并以fortran语言和精简的数据存储格式,建立二维地表漫流模型,并通过济南市华山湖算例验证模型的可行性。最后,构建城市洪涝一维二维耦合模型,并重点进行模型程序系统开发。通过流量交换建立模型模块的连接,完成一维集成模型与二维模型的耦合。从系统总体结构和功能需求出发,基于ArcGIS平台进行可视化界面和数据库设计,开发耦合模型程序应用系统,并通过界面操作完成系统模拟应用。