随着我国城市化进程不断加快以及全球气候变化加剧,城市区域突发的强降雨频发,多次引发城市洪涝灾害,城市洪涝灾害因此受到越来越多的关注。济南市南部是山区,主城区位于北部较平坦的平原,且只有小清河一条排水通道,一旦遇到强降雨,城区河道不能及时将洪水排出极易引发城市洪涝灾害,造成极其严重的生命财产损失。因此建立济南市河道洪水预报系统,提前、准确预报重点河道断面水位、流量及时发布预警信息,提前转移人员及财产从而减少城市洪涝灾害造成损失是十分必要的。本文从城市区域的产汇流特性分析等方面入手,分析了城市区域产流、地表汇流、管道汇流、河道汇流的特点,选用合适的计算方法,构建了济南市的水文水动力耦合模型,对济南市降雨径流过程进行模拟计算,并利用Visual Studio2012,结合ArcGIS Engine开发组件与数据库设计构建了集水雨情查询、预案查询、河道洪水预报等于一体的多功能济南市河道洪水预报系统。本文首先建立了能够模拟城市产汇流的数学模型。在构建城市产汇流模型时用到了三种目前常用的计算产汇流的模型,水文学模型HEC-1(计算产流及地表汇流),水动力学模型SWMM(计算管道汇流)、FLDWAV(计算河道洪水演进)。采用松散耦合的方式将水文学模型与水动力学模型进行耦合,水文学模型与水动力学模型单独进行计算,并通过接口程序将其集成起来。通过该集成模型利用ArcGIS对济南市部分区域进行水文分析提取相关信息结合其它相关资料建立济南市河道洪水预报模型。通过多场实测降雨及河道实测水文数据验证模型参数选取的合理性以及模型的可靠性。根据济南市历史雨情信息,推求出适合济南市的长历时和短历时设计降雨过程。并基于设计的降雨及历史典型降雨,利用建立的济南市河道洪水预报模型,模拟不同降雨强度下济南市降雨径流过程,计算重点河道断面各个时段的水深流量过程,建立济南市河道洪水预报预案库。从系统总体结构和功能需求出发,以Visual Studio 2012为开发工具,结合Arcgis Engine开发组件与数据库设计以建立的济南市河道洪水预报模型为核心开发济南市河道洪水预报系统,并实现了地图查看、加载,水雨情查询,河道洪水预报预案查询,河道洪水实时预报等相关功能。