基于排水特征高程的城市雨洪特征模拟模型的设计与实现
发布时间：2022-02-20 20:00
城市作为人口、生产和经济活动的聚集地,随着建筑密度增大,路面不断硬化,极大地影响了自然水循环过程,因此研究城市暴雨洪水问题十分有必要。传统对城市水文的研究多采用SWMM等集总式概念模型,其过程严重依赖流域水文信息,尤其市政管道信息,且模型参数率定依赖经验,需多次反复计算以确定参数,存在一定的主观性。城市流域信息化建设相对滞后、相关重要信息缺乏等现实问题,使得传统建模方法存在一定困难。为了解决诸多不确定性对水文学城市暴雨洪水模拟研究造成的困难,本文提出特征高程这一概念,并基于GIS技术,利用DEM、高分辨率卫星影像及地图数据等基础地理数据来分析城市特有的水文现象,创新地提出了一种基于特征高程模型的城市水文研究方法。论文主要研究成果如下:（1）径流模拟。建立三个以地理坐标相联系的格网,分别存储降雨、区域排水能力和地形影响三类数据。通过地理格网的方法组织数据,构建雨水汇流计算单元,模拟径流产生的情况。（2）排水模拟。通过水文学方法,结合城市地表硬化主要排水单元是下水道的情况,提出特征高程的概念,模拟城市排水情况;（3）模型验证。以湖北省武汉市汉口镇作为研究区,在其100.33km2的城区建立...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 研究目标
1.4 文章结构
1.5 技术路线
2 原理与方法
2.1 数字高程模型与应用
2.2 暴雨淹没常用模拟方法
2.3 常用的插值方法
2.4 空间信息格网
2.5 本章小结
3 特征高程概念设计
3.1 城市暴雨积水形成特点
3.2 城市路网系统与分级
3.3 特征高程的基本思想
3.4 特征高程面的构建
3.5 高程数据修正
3.6 计算过程
3.7 本章小结
4 特征高程模型计算
4.1 特征高程值的确定
4.2 雨量值的确定
4.3 高程修正栅格的确定
4.4 专题数据层的叠加计算
4.5 本章小结
5 特征高程模型的实现与验证
5.1 研究区概况
5.2 数据来源
5.3 特征高程专题层的构建
5.4 水量修正专题层的构建
5.5 雨量专题层的构建
5.6 淹没区域分析
5.7 结果分析
5.8 本章小结
6 结果与展望
6.1 研究结果
6.3 不足与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于InfoWorks的城市水系水文水动力过程耦合模拟——以福州市江北城区及东北部山区为例[J]. 叶陈雷,徐宗学,雷晓辉,廖卫红,李鹏. 北京师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]空间插值分析算法综述[J]. 李海涛,邵泽东. 计算机系统应用. 2019(07)
[3]公路桥面排水系统设计探讨[J]. 曾源新. 低碳世界. 2019(05)
[4]1995—2015年武汉城市湖泊景观生态安全格局演化[J]. 陈昆仑,齐漫,王旭,黄耿志. 生态学报. 2019(05)
[5]201804号台风“艾云尼”引发的城市内涝问题思考[J]. 刘家宏,贺娟,王开博,殷乐福. 中国防汛抗旱. 2019(06)
[6]基于数字高程模型的混合流向算法[J]. 夏誉玲,李小娟,王涛. 测绘学报. 2018(05)
[7]2017年5月7日广州特大暴雨微物理特征及其触发维持机制分析[J]. 傅佩玲,胡东明,张羽,李怀宇,高美谭,周芯玉. 气象. 2018(04)
[8]基于D8算法和Dinf算法的水系提取研究[J]. 李宗梅,魏锦旺,满旺,黄于同,孙凤琴. 水资源与水工程学报. 2016(05)
[9]城市雨洪径流模型研究进展[J]. 秦语涵,王红武,张一龙. 环境科学与技术. 2016(01)
[10]基于DEM的有源洪水淹没分析算法[J]. 成静. 科技经济市场. 2015(12)
博士论文
[1]基于空间信息多级网格的城市雨洪计算模型与方法研究[D]. 沈计.华中科技大学 2015
[2]基于GIS的流域地貌形态分形空间变异特征研究[D]. 陶象武.中国地质大学（北京） 2012
硕士论文
[1]基于DEM的多分辨率水文特征提取[D]. 乔之轩.北京林业大学 2019
[2]基于天气发生器的石羊河流域降水模拟时空分析及降水变化趋势研究[D]. 夏德锋.华中科技大学 2019
[3]基于Kriging空间插值法的保康县城区住宅用地基准地价评估研究[D]. 马宇翔.华中师范大学 2019
[4]基于数字高程模型的洪水淹没分析[D]. 周健.华中科技大学 2017
[5]基于SWMM的城市暴雨内涝研究[D]. 郭云飞.湖南工业大学 2014
本文编号：3635719
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 研究目标
1.4 文章结构
1.5 技术路线
2 原理与方法
2.1 数字高程模型与应用
2.2 暴雨淹没常用模拟方法
2.3 常用的插值方法
2.4 空间信息格网
2.5 本章小结
3 特征高程概念设计
3.1 城市暴雨积水形成特点
3.2 城市路网系统与分级
3.3 特征高程的基本思想
3.4 特征高程面的构建
3.5 高程数据修正
3.6 计算过程
3.7 本章小结
4 特征高程模型计算
4.1 特征高程值的确定
4.2 雨量值的确定
4.3 高程修正栅格的确定
4.4 专题数据层的叠加计算
4.5 本章小结
5 特征高程模型的实现与验证
5.1 研究区概况
5.2 数据来源
5.3 特征高程专题层的构建
5.4 水量修正专题层的构建
5.5 雨量专题层的构建
5.6 淹没区域分析
5.7 结果分析
5.8 本章小结
6 结果与展望
6.1 研究结果
6.3 不足与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于InfoWorks的城市水系水文水动力过程耦合模拟——以福州市江北城区及东北部山区为例[J]. 叶陈雷,徐宗学,雷晓辉,廖卫红,李鹏. 北京师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]空间插值分析算法综述[J]. 李海涛,邵泽东. 计算机系统应用. 2019(07)
[3]公路桥面排水系统设计探讨[J]. 曾源新. 低碳世界. 2019(05)
[4]1995—2015年武汉城市湖泊景观生态安全格局演化[J]. 陈昆仑,齐漫,王旭,黄耿志. 生态学报. 2019(05)
[5]201804号台风“艾云尼”引发的城市内涝问题思考[J]. 刘家宏,贺娟,王开博,殷乐福. 中国防汛抗旱. 2019(06)
[6]基于数字高程模型的混合流向算法[J]. 夏誉玲,李小娟,王涛. 测绘学报. 2018(05)
[7]2017年5月7日广州特大暴雨微物理特征及其触发维持机制分析[J]. 傅佩玲,胡东明,张羽,李怀宇,高美谭,周芯玉. 气象. 2018(04)
[8]基于D8算法和Dinf算法的水系提取研究[J]. 李宗梅,魏锦旺,满旺,黄于同,孙凤琴. 水资源与水工程学报. 2016(05)
[9]城市雨洪径流模型研究进展[J]. 秦语涵,王红武,张一龙. 环境科学与技术. 2016(01)
[10]基于DEM的有源洪水淹没分析算法[J]. 成静. 科技经济市场. 2015(12)
博士论文
[1]基于空间信息多级网格的城市雨洪计算模型与方法研究[D]. 沈计.华中科技大学 2015
[2]基于GIS的流域地貌形态分形空间变异特征研究[D]. 陶象武.中国地质大学（北京） 2012
硕士论文
[1]基于DEM的多分辨率水文特征提取[D]. 乔之轩.北京林业大学 2019
[2]基于天气发生器的石羊河流域降水模拟时空分析及降水变化趋势研究[D]. 夏德锋.华中科技大学 2019
[3]基于Kriging空间插值法的保康县城区住宅用地基准地价评估研究[D]. 马宇翔.华中师范大学 2019
[4]基于数字高程模型的洪水淹没分析[D]. 周健.华中科技大学 2017
[5]基于SWMM的城市暴雨内涝研究[D]. 郭云飞.湖南工业大学 2014
本文编号：3635719
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