城市雨洪模型构建方法研究及比选
发布时间：2022-11-11 22:32
近年来,受城市化和气候化的影响,城市内涝频发,严重地制约了城市和社会经济的可持续发展,已成为我国现代化建设面临的重大难题之一。随着计算机技术的兴起,城市雨洪模型应运而生,暴雨洪涝模拟是城市排水设计和防洪减灾的重要技术支撑,可提高决策者对城市洪涝影响的预测、分析和管理能力,直接影响城市排水防涝的科学性和有效性,对预防与整治城市内涝灾害具有重要的实际意义。本文以中山市A区排水系统为研究对象,采用两种雨洪模型（Mike Urban、SWMM）对研究区排水能力进行评估。基于GIS水文分析、栅格计算和叠置分析等工具,提取研究区地下雨水管线、地表洼地的空域结构属性和连接水网特征;采用Mike Urban软件建立研究区一维径流、一维管流及二维水动力模型,同时运用SWMM研究地表排水模型与地下管流模型的水动力耦合方式和机制,构建该区双层耦合排水系统。详尽论述了两种模型基础理论、建模过程以及模型参数选择,对模型优劣势进行对比分析,模型构建完成后,对该区多种降雨重现期下雨水管网淹没情况进行评估,同时为满足中山市城区整体排涝规划要求,在规划要求的降雨重现期下对研究区进行LID改造措施的模拟和评估。主要研究成...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义及目的
1.3 城市雨洪模型研究进展
1.3.1 城市雨洪模型分类
1.3.2 国外雨洪模型研究进展
1.3.3 国内雨洪模型研究进展
1.4 内容及技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
第二章 基于GIS地表空域属性提取
2.1 概述
2.2 研究区基本概况
2.2.1 地形地貌
2.2.2 气候条件
2.2.3 水文地质条件
2.3 河网属性提取和表征
2.3.1 洼地填充及流向分析
2.3.2 汇流累积量与河网数据提取
2.3.3 河网数据矢量化
2.4 空域属性提取和表征
2.4.1 洼地深度提取及栅格点面化
2.4.2 洼地面积和容积提取
2.4.3 洼地相关数据导出
2.4.4 洼地编号
2.5 雨水管线数据整合
2.5.1 CAD数据导入及简化
2.5.2 GIS数据转换及处理
2.5.3 管线拓扑关系检查
第三章 基于MikeUrban城市防涝模型构建
3.1 MikeUrban模型应用原理
3.1.1 MikeUrban模型简介
3.1.2 MikeUrban模型计算方法
3.2 模型参数设置
3.2.1 一维径流模型参数
3.2.2 一维管流模型参数
3.2.3 二维水动力模型参数
3.3 模型构建及结果展示
3.3.1 径流模型构建及结果展示
3.3.2 管流模型构建及结果展示
3.3.3 二维水动力模型构建及模拟结果展示
第四章 基于SWMM双层排水防涝模型构建
4.1 SWMM模型应用原理
4.1.1 SWMM模型简介
4.1.2 SWMM模型计算方法
4.2 模型参数设置
4.3 排水模型的构建
4.3.1 地下一维管网模型构建
4.3.2 地表一维排水模型搭建
4.4 地表流动原理
4.4.1 地面径流模拟
4.4.2 洼地蓄满出流
4.4.3 地表模拟管渠选择
4.5 二维积水演进计算及分析
第五章 模型结果对比分析及内涝灾害改造
5.1 建模过程对比分析
5.1.1 模型基础操作
5.1.2 模型适用范围
5.2 二维淹没深度及范围对比分析
5.3 城市内涝灾害改造
5.3.1 低影响开发(LID)技术
5.3.2 LID措施改造
5.3.3 LID参数设置
5.3.4 LID措施模拟评估
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWMM的城市排水系统改造优化研究[J]. 王芮,李智,刘玉菲,蒋轩昂. 水利水电技术. 2018(01)
[2]广东省中山市突发性地质灾害特点及防治对策[J]. 李长山. 西部探矿工程. 2018(01)
[3]SWMM模型参数全局敏感性分析[J]. 段明印,李传奇,韩典乘,杨幸子. 中国农村水利水电. 2018(01)
[4]SWMM模型精度在城市雨洪模拟中的影响分析[J]. 赵杨新星,李江云,常青. 水电能源科学. 2017(12)
[5]暴雨洪水管理模型的城市内涝淹没模拟[J]. 王昊,张永祥,唐颖,马骁,常杉,刘宇. 北京工业大学学报. 2018(02)
[6]地下管线信息系统中CAD文件的导入与导出[J]. 董娟,徐泮林. 北京测绘. 2017(05)
[7]CAD数据向GIS数据转换的方法比较[J]. 吴聪聪,蓝贵文,耿继军,吕楠. 测绘科学. 2017(02)
[8]城市化对排水系统的影响及自适应改造研究[J]. 梅胜,许苗苗,周倩倩. 中国给水排水. 2016(21)
[9]利用双排水系统理论对城市下穿隧道进行雨水内涝模拟分析[J]. 王兆斌,王彬,吕梅,鲜志斌,王庆国. 水利水电技术. 2016(04)
[10]长距离输水水力控制的研究进展与前沿科学问题[J]. 杨开林. 水利学报. 2016(03)
博士论文
[1]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]贝叶斯网络在非平稳条件下内涝风险评估中的应用[D]. 许苗苗.广东工业大学 2017
[2]基于水力学模型的丹东城市防洪风险分析研究[D]. 王璐宁.大连理工大学 2016
[3]滨海平原城市水系规划技术及应用研究[D]. 崔晨晓.河北工程大学 2016
[4]城市雨水排水系统的管网模型研究[D]. 汪俊杰.西南交通大学 2015
[5]SWMM在排水防涝规划中的应用研究[D]. 徐凯歆.湖南大学 2014
[6]基于低冲击开发技术的城镇区域雨水系统规划的优化[D]. 王晓晨.天津大学 2014
[7]基于LID的雨水径流管理初探[D]. 严立军.西南大学 2012
[8]绿色建筑与小区低影响开发雨水利用技术研究[D]. 赵芳.重庆大学 2012
[9]基于GIS的小流域综合治理辅助信息系统的研究与实现[D]. 康凯.西安电子科技大学 2011
[10]排水管网水力模型与地理信息系统（GIS）集成技术研究[D]. 张红旗.北京工业大学 2009
本文编号：3705869
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义及目的
1.3 城市雨洪模型研究进展
1.3.1 城市雨洪模型分类
1.3.2 国外雨洪模型研究进展
1.3.3 国内雨洪模型研究进展
1.4 内容及技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
第二章 基于GIS地表空域属性提取
2.1 概述
2.2 研究区基本概况
2.2.1 地形地貌
2.2.2 气候条件
2.2.3 水文地质条件
2.3 河网属性提取和表征
2.3.1 洼地填充及流向分析
2.3.2 汇流累积量与河网数据提取
2.3.3 河网数据矢量化
2.4 空域属性提取和表征
2.4.1 洼地深度提取及栅格点面化
2.4.2 洼地面积和容积提取
2.4.3 洼地相关数据导出
2.4.4 洼地编号
2.5 雨水管线数据整合
2.5.1 CAD数据导入及简化
2.5.2 GIS数据转换及处理
2.5.3 管线拓扑关系检查
第三章 基于MikeUrban城市防涝模型构建
3.1 MikeUrban模型应用原理
3.1.1 MikeUrban模型简介
3.1.2 MikeUrban模型计算方法
3.2 模型参数设置
3.2.1 一维径流模型参数
3.2.2 一维管流模型参数
3.2.3 二维水动力模型参数
3.3 模型构建及结果展示
3.3.1 径流模型构建及结果展示
3.3.2 管流模型构建及结果展示
3.3.3 二维水动力模型构建及模拟结果展示
第四章 基于SWMM双层排水防涝模型构建
4.1 SWMM模型应用原理
4.1.1 SWMM模型简介
4.1.2 SWMM模型计算方法
4.2 模型参数设置
4.3 排水模型的构建
4.3.1 地下一维管网模型构建
4.3.2 地表一维排水模型搭建
4.4 地表流动原理
4.4.1 地面径流模拟
4.4.2 洼地蓄满出流
4.4.3 地表模拟管渠选择
4.5 二维积水演进计算及分析
第五章 模型结果对比分析及内涝灾害改造
5.1 建模过程对比分析
5.1.1 模型基础操作
5.1.2 模型适用范围
5.2 二维淹没深度及范围对比分析
5.3 城市内涝灾害改造
5.3.1 低影响开发(LID)技术
5.3.2 LID措施改造
5.3.3 LID参数设置
5.3.4 LID措施模拟评估
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWMM的城市排水系统改造优化研究[J]. 王芮,李智,刘玉菲,蒋轩昂. 水利水电技术. 2018(01)
[2]广东省中山市突发性地质灾害特点及防治对策[J]. 李长山. 西部探矿工程. 2018(01)
[3]SWMM模型参数全局敏感性分析[J]. 段明印,李传奇,韩典乘,杨幸子. 中国农村水利水电. 2018(01)
[4]SWMM模型精度在城市雨洪模拟中的影响分析[J]. 赵杨新星,李江云,常青. 水电能源科学. 2017(12)
[5]暴雨洪水管理模型的城市内涝淹没模拟[J]. 王昊,张永祥,唐颖,马骁,常杉,刘宇. 北京工业大学学报. 2018(02)
[6]地下管线信息系统中CAD文件的导入与导出[J]. 董娟,徐泮林. 北京测绘. 2017(05)
[7]CAD数据向GIS数据转换的方法比较[J]. 吴聪聪,蓝贵文,耿继军,吕楠. 测绘科学. 2017(02)
[8]城市化对排水系统的影响及自适应改造研究[J]. 梅胜,许苗苗,周倩倩. 中国给水排水. 2016(21)
[9]利用双排水系统理论对城市下穿隧道进行雨水内涝模拟分析[J]. 王兆斌,王彬,吕梅,鲜志斌,王庆国. 水利水电技术. 2016(04)
[10]长距离输水水力控制的研究进展与前沿科学问题[J]. 杨开林. 水利学报. 2016(03)
博士论文
[1]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]贝叶斯网络在非平稳条件下内涝风险评估中的应用[D]. 许苗苗.广东工业大学 2017
[2]基于水力学模型的丹东城市防洪风险分析研究[D]. 王璐宁.大连理工大学 2016
[3]滨海平原城市水系规划技术及应用研究[D]. 崔晨晓.河北工程大学 2016
[4]城市雨水排水系统的管网模型研究[D]. 汪俊杰.西南交通大学 2015
[5]SWMM在排水防涝规划中的应用研究[D]. 徐凯歆.湖南大学 2014
[6]基于低冲击开发技术的城镇区域雨水系统规划的优化[D]. 王晓晨.天津大学 2014
[7]基于LID的雨水径流管理初探[D]. 严立军.西南大学 2012
[8]绿色建筑与小区低影响开发雨水利用技术研究[D]. 赵芳.重庆大学 2012
[9]基于GIS的小流域综合治理辅助信息系统的研究与实现[D]. 康凯.西安电子科技大学 2011
[10]排水管网水力模型与地理信息系统（GIS）集成技术研究[D]. 张红旗.北京工业大学 2009
本文编号：3705869
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