本文選題：變化環(huán)境 + 沿海城市��； 參考：《天津大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：近十年來,隨著全球變暖和我國城市化的迅猛發(fā)展,極端氣象事件誘發(fā)的城市洪澇災(zāi)害越來越頻發(fā),尤其是沿海城市,這引起了人們越來越多的關(guān)注。對沿海城市而言,暴雨和潮位都是其主要的洪澇致災(zāi)因子,其聯(lián)合風(fēng)險概率和聯(lián)合作用直接關(guān)系到洪澇風(fēng)險的程度,進而影響到沿海城市防洪排澇系統(tǒng)設(shè)計及管理。因此,本文以沿海城市福州市為例,從多方面內(nèi)容探討了沿海城市暴雨和潮位的關(guān)聯(lián)特性,并在此基礎(chǔ)上提出適應(yīng)環(huán)境變化的洪澇風(fēng)險分期控制策略。本文的研究工作及成果主要包括以下幾個方面:第一,統(tǒng)計分析了福州市降雨、潮位以及臺風(fēng)降雨的變化特征,量化了熱帶氣旋對降雨的影響及貢獻。結(jié)果表明:熱帶氣旋對年降雨量貢獻呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,對7、8、9、10月份的降雨量占比均超過40%;對大暴雨天數(shù)占比達到50%以上;4級熱帶氣旋對福州當?shù)氐慕涤炅控暙I最大,年均達到76.67mm。第二,采用EM算法求解混合Von Mises分布模型參數(shù),并用混合Von Mises擬合暴雨、極端降雨以及熱帶氣旋降雨發(fā)生的時間分布,結(jié)果表明擬合效果較好,說明EM算法求解混合Von Mises分布模型參數(shù)是一種有效的方法。根據(jù)混合Von Mises擬合的發(fā)生時間分布規(guī)律,得出暴雨、極端降雨以及熱帶氣旋降雨發(fā)生在7、8、9月份的概率非常大,超過50%,最高達到78%。第三,運用驗證后的水系行洪排澇模擬模型,分析了各個水系的水力特征及水力聯(lián)系,揭示了福州市主城區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害的主要原因。結(jié)果表明:山區(qū)客水和城區(qū)洪水集中匯入、強降雨下中上游過流能力不足、高潮位頂托為福州城區(qū)洪澇災(zāi)害頻發(fā)的主要原因。第四,量化了不同暴雨與潮位聯(lián)合作用對洪澇災(zāi)損的影響,并提出了洪澇災(zāi)損及災(zāi)生的閾值條件。結(jié)果表明:1)對于福州主城區(qū)而言,當降雨小于20年一遇時,下游泵站可以有效的減輕洪澇災(zāi)損程度,反之泵站的作用效率很低;當降雨超過100年一遇時,下游泵站基本不起作用,反之泵站的作用才能體現(xiàn)。2)如果要有效減輕洪澇災(zāi)損程度,必須增大上游的蓄排能力。否則,僅在下游加大泵站建設(shè),當降雨超過百年一遇時,泵站作用甚微。第五,建立了考慮環(huán)境變化的暴雨和潮位的聯(lián)合風(fēng)險概率模型,量化了環(huán)境變化對暴雨潮位聯(lián)合風(fēng)險率的影響。結(jié)果表明:1)對于福州而言,同時出現(xiàn)大暴雨與較高潮位的概率是很小的,但是自1985年以后,極端降雨與極端潮位組合風(fēng)險概率顯著增加,平均增長率超過300%。2)對于沿海城市而言,其防洪排澇工程的設(shè)計標準隨著環(huán)境變化會發(fā)生變化,因此在未來的防洪排澇工程設(shè)計中,需先評估變化環(huán)境對洪澇風(fēng)險因素的影響。第六,構(gòu)建了考慮環(huán)境變化的洪澇風(fēng)險分期控制優(yōu)化模型。結(jié)果表明:取最優(yōu)解時,總成本為14.26億元。若不采用分期建設(shè)策略,則總成本為21.48億元。這說明分期工程建設(shè)策略不僅能使管理者根據(jù)環(huán)境的變化更加靈活的制定防洪排澇規(guī)劃,甚至在一定程度上更加節(jié)省成本。
[Abstract]:In recent ten years , with the rapid development of global warming and urbanization of China , the urban flood disaster induced by extreme weather events has become more and more frequent , especially coastal cities , which has caused more and more attention . The average growth rate is more than 300 % . 2 ) For coastal cities , the design criteria of flood control and flood control project will change with environmental changes . Therefore , in the future flood control and waterlogging engineering design , it is necessary to evaluate the influence of changing environment on flood risk factors .

【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU992

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本文編號：1805931