基于MIKE FLOOD的华北典型县域主城区内涝模拟研究
发布时间：2022-01-10 21:40
随着我国经济社会的快速发展,城乡一体化建设进程加快,导致县域尺度城区下垫面结构急剧变化,与市级城区相比,县域城区排水管网标准低、基础设施弱,致使“城市看海”不再是大中城市的通病,已逐渐涉及中小城市,给居民正常生活和生命财产安全造成了极大影响。在此情势下,如何快速、准确、有效的对中小城市内涝风险进行模拟评价,减少大多数中小城市内涝灾害损失已成为当前城市应急管理面临的重要工作之一。本研究选取华北典型县域——临城县主城区作为研究区,在归纳总结国内外城市洪涝灾害和城市雨洪模型相关研究进展基础上,以MIKE FLOOD为平台,选取四场典型降雨产流过程率定和验证了模型参数,成功构建区域一二维水动力耦合模型。以此模型为工具,根据当地暴雨强度公式,结合区域实际情况,分析评估了不同设计降雨情景下区域的水文效应和内涝风险。论文主要内容和成果如下:（1）区域一二维耦合水动力模型的构建。基于临城县中心城区排水管网、土地利用类型和数字高程数据（DEM）等资料,构建了研究区MIKE URBAN城市排水管网模型和MIKE 21二维地表漫流模型,以MIKE FLOOD为平台将两种模型进行耦合,并根据四场实测降雨径流积...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“城市看海”现象Fig.1-1"Seaviews"intheCity
河北工程大学硕士学位论文6网模型和MIKE21漫流模型的研究相对较少，且以大中城市为主，缺少对县域城区排水管网和地表漫流耦合的模拟研究。因此，本文以MIKEFLOOD为工具，构建临城县域主城区排水管网MIKEurban模型和城市地表漫流MIKE21模型耦合的城市水动力模型，模拟不同降雨情景下区域内涝情况，评估区域内涝风险。1.3研究技术路线及主要内容1.3.1研究技术路线本研究的技术路线主要分为以下三部分：基础资料的收集与处理可以确保模型构建的准确性，能客观反映区域的实际情况；研究区MIKEFLOOD模型的构建是模拟评估区域内涝情况的重要工具；模型模拟分析和内涝风险评估是本文的核心内容。详细技术路线如图1-2所示。图1-2技术路线图Fig.1-2Technologyroad
第2章城市洪涝相关研究及MIKE软件15③T-A曲线3-收敛（a=2）。图2-1三种时间-面积曲线Fig.2-1ThreeTime-AreaCurves（2）城市管流模型原理在MIKEURBAN软件中，将城市管流看作一维流动，并认为管道中水流为均质水体，且在垂直方向上不发生变化。管流模型采用有限差分法来求解圣维南方程组，包括连续性方程和能量方程（或动量方程）[75]，如式（2-14）所示：fSSδxδhAQδxδgAQδtδQgAδxδQδtδA010（2-14）式中Q——管流流量（m3/s）；h——管道水深（m）；x——管道沿水流方向长度（m）；A——过水断面面积（m2）；g——重力加速度（m/s2）；t——时间坐标（s）；S0——河底比降；Sf——摩阻比降。2.2.3二维城市地表漫流模型MIKE21是丹麦水力研究所研发的平面二维数学模型，能较好地模拟水位流速等在水平方向上的变化，在平面二维地表漫流数值模拟方面具有强大的功能。该
【参考文献】：
期刊论文
[1]大新县城区内涝点临界雨量预警阈值研究[J]. 覃江涛. 广西水利水电. 2020(01)
[2]太湖县“2019.5.25”暴雨洪水分析[J]. 曹百会. 江淮水利科技. 2020(01)
[3]全球气候变化对我国水文与水资源的影响[J]. 刘俊卿. 中国高新科技. 2019(23)
[4]基于MIKE FLOOD模型的城市排水能力评估与内涝综合治理方案研究[J]. 王成坤,黄纪萍,王俊佳. 住宅产业. 2019(11)
[5]天津市中心城区内涝减缓策略研究[J]. 孙忠,运迎霞. 自然灾害学报. 2019(04)
[6]大尺度无管流数据城区SWMM构建及模拟——Ⅰ.复杂下垫面城区数字精细化关键技术[J]. 栾清华,付潇然,王海潮,刘家宏,高学睿. 水科学进展. 2019(05)
[7]中小城市排水系统排水能力和内涝特性分析——以涡阳县为例[J]. 何胜男,陈文学,陈康宁,管梓含. 水利水电技术. 2019(09)
[8]东南沿海平原河网区域水质水量模型研究[J]. 林希晨,倪红珍,王琳,陈根发. 水利水电技术. 2019(06)
[9]城市化进程中武汉市内涝灾害防治研究[J]. 宋宏娇,张丹丹,周思迪. 工程技术研究. 2019(08)
[10]坡面尺度不同雨型条件下地表径流产流过程分析[J]. 茹豪. 山西林业科技. 2018(04)
博士论文
[1]城市洪涝精细化模拟体系研究[D]. 臧文斌.中国水利水电科学研究院 2019
[2]基于MIKE FLOOD的济南市雨洪模拟及其应用研究[D]. 王世旭.山东师范大学 2015
硕士论文
[1]综合措施下邯郸市低洼城区径流监减控效果模拟研究[D]. 张坤.河北工程大学 2019
[2]高精度城市暴雨内涝灾害危险性模拟与韧性优化策略研究[D]. 李若男.华东师范大学 2019
[3]基于MIKE FLOOD的城区雨洪模拟与内涝风险评估[D]. 王英.河北工程大学 2018
[4]基于Mike Urban模型的北京市老城区合流制溢流污染控制研究[D]. 孙樱珊.北京交通大学 2018
[5]基于Mike Flood的运城市内涝模拟与风险评估[D]. 周小飞.西安理工大学 2017
[6]复杂下垫面城区多元雨洪消纳措施模拟研究[D]. 付潇然.河北工程大学 2016
[7]基于MIKE FLOOD模型的内涝风险评估及泵站规划方案优选[D]. 李昂泽.华中科技大学 2015
[8]基于模型分析构建城市排水防涝方案[D]. 刘瑶.西安建筑科技大学 2015
[9]基于Mike Urban的小城市排水内涝规划[D]. 韩君良.浙江工业大学 2015
[10]基于Info Works CS模型的排水管道沉积规律研究[D]. 张伟.湖南大学 2012
本文编号：3581462
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“城市看海”现象Fig.1-1"Seaviews"intheCity
河北工程大学硕士学位论文6网模型和MIKE21漫流模型的研究相对较少，且以大中城市为主，缺少对县域城区排水管网和地表漫流耦合的模拟研究。因此，本文以MIKEFLOOD为工具，构建临城县域主城区排水管网MIKEurban模型和城市地表漫流MIKE21模型耦合的城市水动力模型，模拟不同降雨情景下区域内涝情况，评估区域内涝风险。1.3研究技术路线及主要内容1.3.1研究技术路线本研究的技术路线主要分为以下三部分：基础资料的收集与处理可以确保模型构建的准确性，能客观反映区域的实际情况；研究区MIKEFLOOD模型的构建是模拟评估区域内涝情况的重要工具；模型模拟分析和内涝风险评估是本文的核心内容。详细技术路线如图1-2所示。图1-2技术路线图Fig.1-2Technologyroad
第2章城市洪涝相关研究及MIKE软件15③T-A曲线3-收敛（a=2）。图2-1三种时间-面积曲线Fig.2-1ThreeTime-AreaCurves（2）城市管流模型原理在MIKEURBAN软件中，将城市管流看作一维流动，并认为管道中水流为均质水体，且在垂直方向上不发生变化。管流模型采用有限差分法来求解圣维南方程组，包括连续性方程和能量方程（或动量方程）[75]，如式（2-14）所示：fSSδxδhAQδxδgAQδtδQgAδxδQδtδA010（2-14）式中Q——管流流量（m3/s）；h——管道水深（m）；x——管道沿水流方向长度（m）；A——过水断面面积（m2）；g——重力加速度（m/s2）；t——时间坐标（s）；S0——河底比降；Sf——摩阻比降。2.2.3二维城市地表漫流模型MIKE21是丹麦水力研究所研发的平面二维数学模型，能较好地模拟水位流速等在水平方向上的变化，在平面二维地表漫流数值模拟方面具有强大的功能。该
【参考文献】：
期刊论文
[1]大新县城区内涝点临界雨量预警阈值研究[J]. 覃江涛. 广西水利水电. 2020(01)
[2]太湖县“2019.5.25”暴雨洪水分析[J]. 曹百会. 江淮水利科技. 2020(01)
[3]全球气候变化对我国水文与水资源的影响[J]. 刘俊卿. 中国高新科技. 2019(23)
[4]基于MIKE FLOOD模型的城市排水能力评估与内涝综合治理方案研究[J]. 王成坤,黄纪萍,王俊佳. 住宅产业. 2019(11)
[5]天津市中心城区内涝减缓策略研究[J]. 孙忠,运迎霞. 自然灾害学报. 2019(04)
[6]大尺度无管流数据城区SWMM构建及模拟——Ⅰ.复杂下垫面城区数字精细化关键技术[J]. 栾清华,付潇然,王海潮,刘家宏,高学睿. 水科学进展. 2019(05)
[7]中小城市排水系统排水能力和内涝特性分析——以涡阳县为例[J]. 何胜男,陈文学,陈康宁,管梓含. 水利水电技术. 2019(09)
[8]东南沿海平原河网区域水质水量模型研究[J]. 林希晨,倪红珍,王琳,陈根发. 水利水电技术. 2019(06)
[9]城市化进程中武汉市内涝灾害防治研究[J]. 宋宏娇,张丹丹,周思迪. 工程技术研究. 2019(08)
[10]坡面尺度不同雨型条件下地表径流产流过程分析[J]. 茹豪. 山西林业科技. 2018(04)
博士论文
[1]城市洪涝精细化模拟体系研究[D]. 臧文斌.中国水利水电科学研究院 2019
[2]基于MIKE FLOOD的济南市雨洪模拟及其应用研究[D]. 王世旭.山东师范大学 2015
硕士论文
[1]综合措施下邯郸市低洼城区径流监减控效果模拟研究[D]. 张坤.河北工程大学 2019
[2]高精度城市暴雨内涝灾害危险性模拟与韧性优化策略研究[D]. 李若男.华东师范大学 2019
[3]基于MIKE FLOOD的城区雨洪模拟与内涝风险评估[D]. 王英.河北工程大学 2018
[4]基于Mike Urban模型的北京市老城区合流制溢流污染控制研究[D]. 孙樱珊.北京交通大学 2018
[5]基于Mike Flood的运城市内涝模拟与风险评估[D]. 周小飞.西安理工大学 2017
[6]复杂下垫面城区多元雨洪消纳措施模拟研究[D]. 付潇然.河北工程大学 2016
[7]基于MIKE FLOOD模型的内涝风险评估及泵站规划方案优选[D]. 李昂泽.华中科技大学 2015
[8]基于模型分析构建城市排水防涝方案[D]. 刘瑶.西安建筑科技大学 2015
[9]基于Mike Urban的小城市排水内涝规划[D]. 韩君良.浙江工业大学 2015
[10]基于Info Works CS模型的排水管道沉积规律研究[D]. 张伟.湖南大学 2012
本文编号：3581462
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