城市河湖闸泵群防洪排涝优化调度模型研究

发布时间：2020-07-06 06:11

【摘要】：长期以来,我国对城市防洪排涝的研究侧重于排水管道,抽水泵站等工程措施方面,而忽略了城市面临超标暴雨的内涝防治非工程措施及对策的研究,因此研究由河湖闸泵群构成的城市防洪排涝系统的优化调度问题具有十分重要的意义。本文总结了相关领域的研究成果,构建了城市河湖闸泵群防洪排涝优化调度模型,并在武汉市汤逊湖水系进行了应用研究,论文的主要内容包括:1.分析了我国内涝灾害的特点、成因及其防治措施,综述了国内外有关雨洪模型、管理体系、优化调度的研究动态。阐述了研究由河湖闸泵群组成的城市大排水系统防洪排涝优化调度问题的必要性和迫切性。2.研究了洪水演进的水文学、水动力学方法和湖泊闸泵的模拟方法,其中水动力模型法从水动力学角度出发,有着严格的数学公式推导,计算精度较高,对平原河网城市地区排涝计算有较好的适用性。3.深入分析研究了城市河湖闸泵群中各排涝设施之间复杂的水力联系,洪水时空变化的双重特性等,确立了以水系排涝计算为基础的研究方法,并充分考虑各类约束条件及研究对象的调度目标,建立了城市河湖闸泵群防洪排涝体系优化调度模型。4.针对万有引力算法计算性能上存在的不平衡问题,分别从三个方面对其进行了改进,并使用标准测试函数进行了性能测试,结果表明,改进后的算法不仅具有较快的收敛速度和较高的收敛精度,而且还具有很好的全局收敛能力和稳定性。5.对武汉市汤逊湖水系进行了实例研究,选用了不同重现期的设计暴雨径流过程作为输入进行模拟计算,结合水系的实际情况和计算结果对优化调度模型的合理性和适应性进行了分析。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU998.4;TU992
【图文】：

暴雨,状况,《大纲》,城市排水

图 1-1 部分城市暴雨状况北京“7·21”特大暴雨洪涝灾害发生后，国家住房城乡建设部颁布了《城市雨水）防涝综合规划编制大纲》（以下简称《大纲》）[2]，要求全国各城市结合际情况评估当前排水排涝能力、灾害风险、合理规划近远期排涝排水设施建设办法和保障措施等，并抓紧时间汇总编制城市排水（雨水）防涝综合规划，4 年 6 月 30 日前报送至国家住房城乡建设部城市建设司。《大纲》中明确指出 36 座大中型城市必须采取适当的工程管理措施，达到中心城区能够有效抵御遇暴雨级别的标准。这也是我国城市建设发展 20 年来，住建部再次正式发文各大城市的排水排涝建设规划提出了明确的要求。次年 3 月，国务院办公厅布了《关于做好城市排水及暴雨内涝防治设施建设工作的通知》[3]，这一从国出台的规定表明了我国对于解决城市防洪排涝问题的重视及决心。因此研究洪排水排涝问题，探求如何科学、有效地解决甚至根治城市内涝问题是学术程界的重点课题。

技术路线图,技术路线

技术路线

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华中科技大学硕士学位论文1 112 2t t t tt tQ Q q qt V V ，—计算时段，s；t1Q ——计算时段开始和结束时的入流量，3m s ；qt+1——计算时段开始和结束时的闸门过流量，；t1V ——计算时段开始和结束时的蓄水量，3m 。

【参考文献】