基于雷达估测降雨的城市内涝设计条件与实时模拟研究

发布时间：2023-05-05 20:32

　　近年来,随着城市化进程不断加快,由于暴雨引起的城市内涝灾害频繁出现,严重威胁到人身安全和经济建设等方面。城市内涝研究逐渐成为水利和市政等领域的研究热点。应用模型技术研究城市雨水管网系统,模拟城市内涝形成过程和淹没情况是城市内涝研究的重要方法。通过模拟城市地表产汇流以及管网汇流过程,准确判断出排水系统的易涝点,从而为管网的规划、雨洪管理和灾后评估等提供科学依据。对于城市内涝模拟的研究,一种是基于设计降雨条件下的城市内涝模拟研究,一种是基于实时降雨条件下的城市内涝模拟研究。两者模拟方式主要的差别在于降雨的输入,前者是以不同情景(不同重现期降雨强度)降雨为模型输入;后者是以实时降雨为输入。目前用于模拟中的降雨大多是以点雨量过程的形式输入,虽然这种方法可以准确的获取某一点上的雨量值,但随着研究区域的不断扩张,降雨空间分布的不均匀性表现的越来越明显,因此用单个雨量站的测量值作为城市内涝研究的输入条件是不精确的。为此,国内外很多学者提出用面雨量插值代替点雨量过程作为内涝模拟的输入条件,但这些方法所计算的降雨精度依赖于雨量站的分布情况,对于区域降雨量分布的计算具有一定局限性。城市内涝实时模拟最关键的...

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 创新点
第2章 城市内涝模拟研究综述
    2.1 城市内涝模拟研究现状概述
        2.1.1 基于设计降雨条件的城市内涝模拟研究
        2.1.2 基于实时降雨的城市内涝模拟研究
        2.1.3 降雨输入条件对城市内涝模拟精度的影响
    2.2 降雨空间分布研究概况
        2.2.1 城市内涝模拟中降雨空间分布研究的必要性
        2.2.2 面降雨研究概况
    2.3 雷达估测降雨的研究
        2.3.1 基于雷达估算技术的降雨空间分布
        2.3.2 基于雷达预测技术的降雨临近预报
    2.4 本章小结
第3章 城市内涝模型的设计降雨雨型优化研究
    3.1 设计降雨雨型的推求方法
    3.2 水文频率分析优化研究
        3.2.1 水文频率参数模型的构建
        3.2.2 优化算法实现
        3.2.3 实例研究
    3.3 设计暴雨强度公式优化研究
        3.3.1 暴雨强度公式参数模型的构建
        3.3.2 优化算法实现
        3.3.3 实例研究
    3.4 本章小结
第4章 城市内涝模型的降雨空间分布研究
    4.1 基于泰森多边形法的降雨空间分布研究
        4.1.1 泰森多边形插值方法
        4.1.2 实例研究
    4.2 基于反距离权重插值技术的降雨空间分布
        4.2.1 降雨的空间插值计算
        4.2.2 实例研究
    4.3 基于雷达估算技术的空间降雨推求方法研究
        4.3.1 雷达定量估测空间降雨方法
        4.3.2 实例研究
    4.4 空间降雨条件的内涝模拟
    4.5 本章小结
第5章 基于雷达估算技术的设计降雨过程面的推求研究
    5.1 设计空间降雨过程推求
        5.1.1 典型降雨的选取
        5.1.2 设计降雨过程面的时程分配
    5.2 基于雷达网格化降雨空间分布的城市内涝模拟
    5.3 实例研究
        5.3.1 研究区概况
        5.3.2 基础数据收集
        5.3.3 模型构建
        5.3.4 24 h设计空间降雨分布的推求
        5.3.5 模拟结果展示
    5.4 本章小结
第6章 基于雷达预测降雨技术的城市内涝实时预警研究
    6.1 雷达预测空间降雨方法
        6.1.1 跟踪方法
        6.1.2 跟踪结果修正
        6.1.3 外推方法
        6.1.4 外推结果评价
    6.2 基于雷达预测的城市内涝模型实时模拟
    6.3 实例研究
        6.3.1 实例1
        6.3.2 实例2
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3808365