西江流域应急调度模型研究及应用

发布时间：2017-06-24 23:02

  本文关键词：西江流域应急调度模型研究及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：西江流域位于我国珠江-西江重要经济地带,在广西境内也是工农业最为集中的区域。流域水系发达,水库众多,合理利用水库调度最大限度地减轻洪水灾害和突发水污染造成的损失,对西江经济带发展具有重要意义。现状情况下,一方面流域内洪水灾害和水污染事件频发,另一方面流域内缺乏系统全面的水库群调度方法与管理体系,流域应急调度研究任务艰巨。针对西江流域防洪、生态保护以及突发水污染应急处置等课题研究任务,本文对西江流域开展了基于河库水流水质计算的应急调度模型研究及应用。研究以水流水质精细化计算为支撑,开发了河库联合下的多模式应急调度模型并对流域防洪和突发水污染应急处置进行了实例应用分析。论文主要研究内容与研究成果如下：(1)介绍了我国近年来发生的洪水灾害和突发水污染事件,并从防洪与污染处置实践中总结出了我国水库应急调度管理存在的主要问题。在这基础上,梳理了国内外在河库水流水质计算、防洪应急调度和突发水污染应急调度方面的主要研究成果和进展情况,对研究现状与发展趋势进行了归纳总结。(2)建立了基于动力波方程和运动波方程的河道水流计算模型,并通过案例应用将模型与MIKE11进行了对比分析；建立了不同适用条件下的水库水流计算模型,重点讨论了二维过流蓄水型模型的求解与流量水位校正方法：建立了模拟污染物在河库中迁移扩散规律的多维度水质计算模型,并通过案例应用分析了一、二维水质模型的计算效果和一维水质模型适用条件；在一维水流水质计算基础上,建立了河流突发水污染快速追踪溯源模型,通过案例应用给出了溯源模型的具体实现过程与计算效果；就水库与河道联合情况,综合探讨了河库联合水流水质计算模式和模型的选用问题。(3)选择西江流域主要河段为典型研究区域,构建了考虑非防洪性库容与超蓄库容运用的防洪应急调度模型,模型结合了静、动库容调洪方法。然后考虑洪水时空分布与遭遇情况的不同而提出了洪水分类型、分级调度的方式,并就不同洪水类型下的多方案调度进行了调洪演算与方案评估,结果表明,不同类型洪水宜采用的应急调度方式差异较大,防洪水库在面临突发洪水时应根据实际情况利用非防洪性水库部分库容进行联合调度,充分发挥各水库在时间、空间上的补偿作用,同时应充分考虑水库起调时间和超蓄库容的合理利用。此外,还利用一维水动力模型比较分析了全流域型洪水20年一遇设计频率下西津水库不同应急方案的风险与效益情况,进一步分析了该类型洪水调度应采用的应急方案。(4)分析了西江流域采用水库调水稀释方法进行突发水污染处置的可行性和实用意义,并选择支流贺江作为典型研究区域,围绕2013年水污染事件,先后完成了资料收集和应急调度模型建立的工作。在这基础上,运用建立的模型分析了流域快速追踪溯源、水库群调水冲污等问题,且就爽岛水库从起调时间、调度时长、调度流量等方面给出了可行的应急方案,并对方案的调水效果和影响做了分析。(5)将本文建立的水流水质计算模型、防洪应急调度模型和突发水污染应急调度模型按其功能进行模块化集成,并通过界面封装的方式建设成人机交互式软件平台,为西江流域应急调度提供一套较为完整的决策支持系统,实现流域多功能、多模式应急调度。
【关键词】：水流水质计算 应急调度 河库联合 防洪 突发水污染 溯源 系统集成
【学位授予单位】：中国水利水电科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV697.11
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 研究背景和意义14-15
• 1.2 国内外研究进展15-23
• 1.2.1 河库水流水质计算16-20
• 1.2.2 防洪应急调度20-21
• 1.2.3 突发水污染应急调度21-23
• 1.3 模型框架与研究技术路线23-25
• 第二章 河库联合水流水质计算模型25-57
• 2.1 河道水流计算模型25-35
• 2.1.1 动力波方程及其求解25-29
• 2.1.2 运动波方程及其求解29-32
• 2.1.3 河道水流计算模型常见问题分析32-33
• 2.1.4 案例分析与模型对比33-35
• 2.2 水库水流计算模型35-39
• 2.2.1 零维蓄水模型35-36
• 2.2.2 一维河道型模型36-37
• 2.2.3 二维过流蓄水型模型37-39
• 2.3 水质模拟预测模型39-48
• 2.3.1 零维均匀混合模型40
• 2.3.2 一维部分均匀混合模型40-42
• 2.3.3 二维平面水质模型42-44
• 2.3.4 案例分析44-48
• 2.4 快速追踪溯源模型48-55
• 2.4.1 模型建立48-51
• 2.4.2 模型求解51-52
• 2.4.3 案例分析52-55
• 2.5 河库联合调度水流水质计算模式55-56
• 2.6 小结56-57
• 第三章 西江流域防洪应急调度57-88
• 3.1 流域基本概况57-59
• 3.2 流域防洪应急调度已有成果及主要问题59-60
• 3.3 防洪应急调度模型60-63
• 3.3.1 模型提出60-61
• 3.3.2 应急调度模型61-62
• 3.3.3 风险及效益分析模型62-63
• 3.3.4 应急调度优化63
• 3.4 模型运用与结果分析63-87
• 3.4.1 研究区域选择与概化63-65
• 3.4.2 洪水分析与典型洪水选择65-68
• 3.4.3 洪水调度方案研究68-71
• 3.4.4 调洪计算与结果分析71-78
• 3.4.5 风险效益分析与方案评估78-87
• 3.5 小结87-88
• 第四章 西江流域突发水污染应急调度88-103
• 4.1 引言88-89
• 4.2 主要研究内容89-92
• 4.2.1 资料收集89-92
• 4.2.2 研究任务92
• 4.3 突发污染急调度模型建立与运用92-102
• 4.3.1 应急调度主体思路92-93
• 4.3.2 模型建立93-95
• 4.3.3 模型运用与分析95-102
• 4.4 小结102-103
• 第五章 西江流域应急调度模型实现与系统集成103-112
• 5.1 西江流域应急调度基本体系103
• 5.2 西江流域应急调度实现流程103-105
• 5.3 西江流域应急调度系统集成与平台建设105-111
• 5.3.1 总体目标和结构设计105-106
• 5.3.2 功能设计106-107
• 5.3.3 平台建设107-111
• 5.4 小结111-112
• 第六章 结论与展望112-115
• 6.1 结论112-113
• 6.2 本文创新点113-114
• 6.3 研究不足与展望114-115
• 参考文献115-120
• 附录一 图表索引120-123
• 附1.1 图索引120-122
• 附1.2 表索引122-123
• 附录二 水流水质计算公式推导123-131
• 附2.1 动力波方程推导与求解123-128
• 1 方程推导123-124
• 2 方程离散124-126
• 3 方程求解126-128
• 附2.2 一维对流扩散方程求解推导128-131
• 1 方程离散128-129
• 2 方程求解129-131
• 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目131-132
• 致谢132

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;龙母文化:西江流域的精神领袖[J];珠江水运;2011年21期

2 史晖;;清末广西西江流域商贸及航运文化的再认识——以英国探险家柯乐洪对西江流域的考察为据[J];三峡论坛(三峡文学.理论版);2013年01期

3 黄道伟;麦佩琳;;发展西江流域经济 机遇与挑战并存[J];珠江水运;2009年12期

4 王晖辉;;珠海图谋西江流域第一门户[J];珠江水运;2011年19期

5 鄢恒宇;李琪琳;;西江流域水环境现状问题及对策研究[J];科技创新与应用;2012年21期

6 庄儒仲;;平南,西江流域的金色港湾[J];珠江水运;2008年09期

7 汪丽娜;陈晓宏;李粤安;林凯荣;彭涛;;西江流域径流演变规律研究[J];水文;2009年04期

8 朱颖洁;郭纯青;黄夏坤;;广西西江流域降水极值趋势分析[J];水文;2012年02期

9 ;1990年广州交通邮电[J];广州市政;1991年06期

10 吴永直;;加速西江河岸治理的建议[J];人民珠江;1982年01期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 林汝德;;龙母文化,西江流域的社会生产力[A];2011-2013中国民间文化艺术之乡全集[C];2013年

2 赖广梅;刘凯昌;;广东西江流域生态建设探讨[A];长江流域生态建设与区域科学发展研讨会优秀论文集[C];2009年

3 甘牛;张具瞻;;建设长洲水利枢纽，“以电养航”，“以电治水”，“以电支农”，加快西江流域社会经济发展[A];“孙中山北伐与梧州”学术研讨会论文集[C];1999年

4 钟利华;钟仕全;曾鹏;袁丽军;李勇;;基于GIS的西江流域面雨量计算方法与实时监测预警[A];第31届中国气象学会年会S10 第四届气象服务发展论坛——提高水文气象防灾减灾水平，推动气象服务社会化发展[C];2014年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 高松　通讯员 方刚 卢丁聪;保障西江流域供水安全[N];珠海特区报;2008年

2 通讯员 邹志强　何伟芬;西江流域预警中心启用[N];中国气象报;2010年

3 林汝德　;龙母文化西江流域社会发展进步的动力源[N];中国文化报;2004年

4 陈清浩邋粤水婷;粤筹建西江流域管理局[N];南方日报;2007年

5 本报记者 黄穗诚 通讯员 粤水婷;西江流域将组建管理机构[N];广东建设报;2007年

6 记者 程敏;西江流域管理局在珠海挂牌成立[N];珠海特区报;2007年

7 记者 张元章;七报社缔结西江流域报业联盟[N];珠海特区报;2008年

8 记者 李栋　胡细莺;共创西江流域美好未来[N];珠海特区报;2009年

9 通讯员 黄金铭 徐伟宏 记者 邓宏鹰 钟少鸿;西江流域柑橘协会致力打造全国第一品牌[N];中国食品报;2009年

10 本报记者 曾永联　本报实习生 曾伟;在大西江流域增长带建设中发挥作用[N];广西日报;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 林璐;西江流域水污染网络化治理研究[D];广西大学;2015年

2 姜峰;西江流域环境规制绩效的实证分析[D];广西师范大学;2015年

3 黄莹;广西西江流域船舶制造业发展研究[D];广西大学;2014年

4 王家彪;西江流域应急调度模型研究及应用[D];中国水利水电科学研究院;2016年

5 闭明雄;西江流域产业发展研究[D];四川大学;2007年

6 丁宁;西江流域的经济收敛与协调发展研究[D];暨南大学;2011年

7 宋国娟;西江流域交通运输对产业发展的影响研究[D];暨南大学;2013年

8 李睿;西江流域传统村落形态的类型学研究[D];华南理工大学;2014年

9 赵欣;近代西江流域商品经济与市场网络的形成[D];广西师范大学;2013年

10 张峰;西江流域分布式水文模拟及其应用研究[D];东华大学;2012年

  本文关键词：西江流域应急调度模型研究及应用，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：479807