城市暴雨洪涝水动力数值模拟的研究与应用

发布时间：2023-03-26 16:34

　　随着国民经济的快速发展,城市化的进程不断加快,城市暴雨洪水灾患已引起了全球的广泛关注。在城市遭遇高强度降水时,因为城市排水系统的排水能力不足,造成城市内部分地区被淹没,导致严重的内涝灾患。近年来,城市暴雨洪涝灾患日趋严重,不但严重危胁了城市居民的生命与财产安全,而且一定程度上制约了城市经济和社会发展。针对城市暴雨和洪水的关系,面对日益严峻的城市洪涝灾害,模拟城市暴雨洪水演进过程及淹没范围,探讨和采用科学的城市暴雨洪水模拟方法,为城市防灾减灾决策提供依据,具有重要的研究意义和实际应用价值。首先,本文在前人实践和研究的基础上,介绍了城市暴雨洪水灾患的特点,总结了城市化对暴雨洪水的影响,分别从水文学和水力学角度介绍了城市雨洪模拟技术以及常见城市雨洪模型,阐述了本文研究的重要意义和主要内容。其次,论述了HydroInfo流域多维耦合模型的基本原理,通过前人做过的试验验证了利用HydroInfo软件解决树状河网、环状河网、排水管网、二维模型、正向耦合以及纵向耦合问题的精度;城市地形与自然流域的相比,最大的区别是城市中遍布着阻水建筑物,会对洪水在地表的演进造成不容忽略的影响。本文验证了真实地形法、...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 城市洪涝灾害
        1.1.2 城市化对暴雨洪水灾患的影响
    1.2 研究的意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 水文学方法
        1.3.2 水力学方法
        1.3.3 城市雨洪模型
    1.4 本文主要研究内容
2 数值模拟理论及方法
    2.1 一维水动力学模型
        2.1.1 一维明满流模型
        2.1.2 方程离散
        2.1.3 地表产流计算
    2.2 二维水动力学模型
        2.2.1 基本方程
        2.2.2 方程离散
    2.3 一、二维耦合模型
        2.3.1 侧向连接
        2.3.2 正向连接
        2.3.3 垂直连接
    2.4 城市洪水模拟中建筑物概化方法
        2.4.1 建筑物概化方法
        2.4.2 建模分析
        2.4.3 计算结果分析
        2.4.4 结论
    2.5 本章小结
3 模型验证
    3.1 一维树状河网算例
    3.2 一维环状河网算例
    3.3 一维排水管网算例
    3.4 二维算例
    3.5 一维、二维侧向耦合算例
    3.6 一维、二维纵向耦合算例
    3.7 本章小结
4 成都市水文气象概况
    4.1 成都市介绍
        4.1.1 地理位置
        4.1.2 地形地貌
        4.1.3 水文气象
        4.1.4 流域水系
    4.2 成都市洪涝灾害的成因
    4.3 设计洪水计算
        4.3.1 有水文资料河流的设计洪水计算
        4.3.2 无水文资料河流的设计洪水计算
        4.3.3 设计洪水过程线的推求
    4.4 设计暴雨计算
        4.4.1 设计雨量推求
        4.4.2 降雨样本选择
        4.4.3 暴雨雨型推求
    4.5 本章小结
5 成都市城市雨洪模型的建立
    5.1 城市雨洪模型的建立
        5.1.1 河网概化
        5.1.2 建筑物概化
        5.1.3 边界条件
        5.1.4 模型建立
    5.2 计算结果分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3771309