基于MIKE一二维耦合的安康城市洪水风险图编制研究

发布时间：2017-07-05 20:04

  本文关键词：基于MIKE一二维耦合的安康城市洪水风险图编制研究

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【摘要】：洪水作为一个不可抗力因素,深深危害着沿河城市的快速发展。近些年来,由于人类对于河流上游植被的肆意破坏,降低了植被蓄水的消峰作用,导致城区发生洪水灾害的可能性大大增加。很多城市均沿河而建,当发生洪水超标等情况时,溃堤会对城市里人口集中、产业密集的地区造成巨大的损失。因此,编制城市洪水风险图是极为必要的,也是我国从洪水预防向洪水管理工作迈出的第一步。本次论文研究的区域为陕西省安康市汉滨区,安康城区被汉江一分为二,江南江北均设有堤防工程,本文在研究安康城区溃堤洪水演进数值模拟和洪水风险图编制作了以下工作:(1)概化河网,率定糙率,确定了研究区域模型的上下边界,构建添加了Dambreak溃堤模块的MIKE11水动力学模型。(2)利用地形文件创建区域地形网格并完成MIKE21水动力学模型创建;研究了MIKE FLOOD中一二维模型的连接方式,完成了安康城区溃堤漫堤一二维动态耦合模型;经2005、2010年洪水成果验证,河道断面水位和城区淹没范围误差较小,模型耦合成果是合理可靠的。(3)设计了安康城区堤防溃口位置、形状、溃决时机和底高程,确定了安康城区溃堤洪水演进方案。将建立的溃堤一二维动态耦合模型应用于设计方案中,以白庙村溃口和潘家坑溃口进行演进成果分析和合理性分析。(4)提取模型洪水计算结果,对方案进行了洪水影响分析和洪水损失分析。研究洪水风险图的基本绘制过程和编制方法,将模型计算成果和损失评估结果应用于安康市城区洪水风险图的绘制中,绘制了安康城区溃堤洪水淹没水深、淹没历时、到达时间图。本文中建立的安康城区溃堤洪水演进模型充分的利用了一二维模型各自的优点并将二者进行动态耦合连接,模拟溃堤演进成果符合实际过程,以此成果编制的洪水风险图能为政府单位的防洪减灾决策提供技术性主持。
【关键词】：溃堤洪水 一二维耦合模型 洪水风险图 洪水风险分析
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV122
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 选题背景9-10
• 1.2 洪水风险图研究现状10-12
• 1.2.1 国外洪水风险图研究现状10-11
• 1.2.2 国内洪水风险图研究现状11-12
• 1.3 研究区域12-14
• 1.4 研究内容和思路14-16
• 第二章 MIKE11一维模型构建16-26
• 2.1 MIKE11介绍16
• 2.2 MIKE11计算原理16-19
• 2.2.1 MIKE11基本方程16
• 2.2.2 方程的离散和求解16-19
• 2.3 MIKE11数据处理19-26
• 2.3.1 河网和断面数据19-22
• 2.3.2 时间序列和边界条件22-24
• 2.3.3 糙率选取与率定24-26
• 第三章 MIKE21二维模型构建26-31
• 3.1 MIKE21介绍26
• 3.2 MIKE21计算原理26-28
• 3.2.1 基本方程26-27
• 3.2.2 方程的离散和求解27-28
• 3.3 模型文件处理28-31
• 3.3.1 网格划分28-29
• 3.3.2 边界条件29
• 3.3.3 主要建筑物概化处理29-30
• 3.3.4 模型参数选取30-31
• 第四章 MIKE FLOOD一二维模型耦合31-37
• 4.1 MIKE FLOOD介绍31-32
• 4.2 模型连接方式32-34
• 4.2.1 标准连接32-33
• 4.2.2 侧向连接33-34
• 4.3 耦合连接方式34
• 4.4 耦合模型验证34-37
• 4.4.1 一维模型成果验证34-35
• 4.4.2 二维模型成果验证35-37
• 第五章 安康城区溃堤洪水模拟37-62
• 5.1 溃堤洪水计算方案确定37-43
• 5.1.1 洪水方案37-38
• 5.1.2 溃口方案38-43
• 5.2 堤防溃决演进计算结果43-56
• 5.2.1 东坝堤防溃决计算成果43-50
• 5.2.2 老城堤堤防溃决计算成果50-56
• 5.3 洪水风险要素综合分析56-58
• 5.3.1 同一溃口不同计算方案的对比分析56
• 5.3.2 不同溃口计算方案的对比分析56-57
• 5.3.3 综合分析57-58
• 5.4 成果合理性分析58-62
• 5.4.1 地形合理性分析58
• 5.4.2 演进合理性分析58
• 5.4.3 流场合理性分析58-59
• 5.4.4 水量平衡合理性分析59-62
• 第六章 损失评估与洪水风险图绘制62-73
• 6.1 洪水影响损失评估62-69
• 6.1.1 洪水影响分析62-65
• 6.1.2 损失率确定65-66
• 6.1.3 损失评估66-69
• 6.2 洪水风险图绘制69-73
• 6.2.1 基础底图处理与加工70
• 6.2.2 洪水风险信息提取70
• 6.2.3 创建方案70-71
• 6.2.4 编辑、加工和再处理71-73
• 第七章 结论73-76
• 7.1 总结73
• 7.2 存在的不足73-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-82
• 作者简介82

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本文编号：523383