本文關(guān)鍵詞：基于“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市防洪模式研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：日益嚴(yán)重的城市洪澇災(zāi)害已成為我國(guó)城市化經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展無(wú)法回避的重要問(wèn)題之一,然而目前我國(guó)的城市防洪理論體系還欠完善,薄弱的防洪設(shè)施體系也已無(wú)法滿足當(dāng)下城市發(fā)展對(duì)其防洪能力的要求。因此,為完善我國(guó)城市洪澇災(zāi)害防治的理論體系,有必要針對(duì)城市洪澇成災(zāi)的特點(diǎn),探索科學(xué)合理的城市防洪理念與防洪模式。在前人研究的城市雨洪計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,針對(duì)以暴雨為主成災(zāi)的城市,基于以下基本事實(shí):一場(chǎng)超標(biāo)的暴雨,不等于整個(gè)城市的各個(gè)區(qū)域都會(huì)形成“澇災(zāi)”;一場(chǎng)不超標(biāo)的暴雨,也可能在城市的某些點(diǎn)區(qū)域形成“澇災(zāi)”;所謂“澇災(zāi)”應(yīng)該指的是淹沒(méi)區(qū)域的“損失”,該損失既可能是有形的可量化的經(jīng)濟(jì)損失,也可能是無(wú)形的社會(huì)損失,而決定這些損失大小的不應(yīng)只是該區(qū)域的淹沒(méi)水深,至少還應(yīng)包含淹沒(méi)區(qū)域的積水歷時(shí)。據(jù)此,本文提出了對(duì)“內(nèi)澇點(diǎn)”重點(diǎn)治理的城市防洪理念,并進(jìn)行了基于“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市防洪模式研究,取得以下主要成果:(1)分析我國(guó)城市防洪存在的問(wèn)題,結(jié)合城市洪澇成災(zāi)的特點(diǎn),指出我國(guó)城市防洪規(guī)范文件中只按城市的等級(jí)或類型統(tǒng)一設(shè)定的防洪設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)在可操作性上存在一定缺陷,并提出對(duì)“內(nèi)澇點(diǎn)”重點(diǎn)治理的城市防洪理念,以對(duì)現(xiàn)行規(guī)范性文件進(jìn)行補(bǔ)充,從而對(duì)我國(guó)城市防洪建設(shè)提供較強(qiáng)的可定點(diǎn)操作的指導(dǎo)。(2)在研究國(guó)內(nèi)外地表產(chǎn)、匯流計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合城市地表產(chǎn)、匯流特點(diǎn),本文嘗試將綜合徑流系數(shù)法和初損后損法結(jié)合起來(lái)計(jì)算城市地表平均產(chǎn)流量;而對(duì)于城市地表匯流,本文在流域等流時(shí)線原理的基礎(chǔ)上,提出城市“內(nèi)澇點(diǎn)”的等流時(shí)線觀點(diǎn),并建立了一種改進(jìn)的等流時(shí)線匯流計(jì)算方法,其中主要考慮了“城市地表匯流損失”,使得城市地表匯流計(jì)算更加符合實(shí)際情況。(3)對(duì)于“城市地表匯流損失”計(jì)算,提出根據(jù)馬路雨水口的實(shí)際使用情況,采用雨水口綜合截流有效系數(shù)來(lái)計(jì)算單個(gè)雨水口的有效截流量,進(jìn)而計(jì)算城市地表匯流損失量。其中雨水口綜合截流有效系數(shù)由雨水口截流系數(shù)和雨水口截流效率兩部分組成。(4)在上述研究的基礎(chǔ)上,建立基于“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市防洪模式,并對(duì)其各組成部分進(jìn)行系統(tǒng)的研究。該模式的主要組成如下:(i)城市“內(nèi)澇點(diǎn)”的定義。針對(duì)我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范〈gb50014-2006〉》(2014年修改版)中對(duì)城市內(nèi)澇定義上存在的缺陷,研究指出城市內(nèi)澇災(zāi)害定義應(yīng)包括內(nèi)澇積水深與積水歷時(shí)兩部分內(nèi)容。提出在考慮淹沒(méi)損失的基礎(chǔ)上,在規(guī)定的設(shè)計(jì)暴雨等條件下,當(dāng)城市某個(gè)點(diǎn)區(qū)域的積水深和積水歷時(shí)均超過(guò)其閾值,才可說(shuō)暴雨在此處造成了內(nèi)澇災(zāi)害,并將此淹沒(méi)區(qū)域定義為城市“內(nèi)澇點(diǎn)”。(ii)“內(nèi)澇點(diǎn)”的研究?jī)r(jià)值。根據(jù)前述對(duì)城市暴雨的成災(zāi)特點(diǎn)分析以及“內(nèi)澇點(diǎn)”的定義,結(jié)合我國(guó)城市防洪排澇的工程體系,可看出短時(shí)間內(nèi)徹底改造、更換一個(gè)城市的排水管網(wǎng)、工程系統(tǒng)是不現(xiàn)實(shí)的。因此,研究“內(nèi)澇點(diǎn)”旨在為城市內(nèi)澇定義提供新的理論支持;為城市防洪排澇帶來(lái)新的理念;為城市防洪標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)新的研究方向以及為城市防洪的針對(duì)性措施及方案提供決策依據(jù)。(iii)基于單個(gè)“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市積水計(jì)算模型。它包括城市地表產(chǎn)流計(jì)算、城市地表匯流計(jì)算,城市地表匯流損失計(jì)算,城市“內(nèi)澇點(diǎn)”積水深計(jì)算及積水歷時(shí)計(jì)算等。(iv)基于多個(gè)“內(nèi)澇點(diǎn)”混聯(lián)模式下積水計(jì)算模型。根據(jù)實(shí)際情況可知,城市有多個(gè)“內(nèi)澇點(diǎn)”,每個(gè)“內(nèi)澇點(diǎn)”均可看作一個(gè)微小型水庫(kù),這些微小型水庫(kù)之間通過(guò)馬路以串聯(lián)、并聯(lián)以及混聯(lián)的形式組成一個(gè)庫(kù)群系統(tǒng),各微小型水庫(kù)對(duì)地理位置下游水庫(kù)具有一定的調(diào)蓄作用,因此在單個(gè)“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市積水計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,增加了“內(nèi)澇點(diǎn)”間徑流調(diào)蓄時(shí)間計(jì)算以及地理位置最低處“內(nèi)澇點(diǎn)”的積水計(jì)算。(v)基于“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市內(nèi)澇成災(zāi)判斷。針對(duì)城市內(nèi)澇新定義,計(jì)算“內(nèi)澇點(diǎn)”的最大積水深和積水歷時(shí),然后建立城市內(nèi)澇成災(zāi)判斷公式。并提出城市遭遇某場(chǎng)暴雨,只有“內(nèi)澇點(diǎn)”的最大積水深和積水歷時(shí)都超過(guò)均超過(guò)其閾值,方可說(shuō)暴雨在此處造成了內(nèi)澇災(zāi)害的成災(zāi)判斷模式。本文以太原理工大學(xué)迎西校區(qū)為試驗(yàn)區(qū)域,以太原市兩次典型降雨為算例,分別對(duì)基于“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市積水計(jì)算模型進(jìn)行驗(yàn)證與應(yīng)用,并與當(dāng)日實(shí)測(cè)的積水深度和積水歷時(shí)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:使用模型計(jì)算所得的結(jié)果與實(shí)測(cè)資料相符,由此驗(yàn)證了模型結(jié)構(gòu)的合理性。論文研究結(jié)果,不僅為城市內(nèi)澇的定義提供新的理論支持,而且還為城市防洪理念與防洪模式提供了新的思想;不僅在城市防洪減災(zāi)方面有廣泛應(yīng)用前景和實(shí)際推廣價(jià)值,而且對(duì)于城市洪水安全方案的制定、城市排澇系統(tǒng)的更新改造以及城市淹沒(méi)損失評(píng)估有著重要的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：城市“內(nèi)澇點(diǎn)” 城市防洪模式 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水深 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水歷時(shí) 城市內(nèi)澇成災(zāi)判斷
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU998.4;TU992
【目錄】：

• 摘要3-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 緒論15-29
• 1.1 研究的背景及意義15-17
• 1.1.1 研究的背景15-16
• 1.1.2 研究的意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-21
• 1.2.1 雨洪模型研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 產(chǎn)流計(jì)算研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 匯流計(jì)算研究現(xiàn)狀19
• 1.2.4 城市內(nèi)澇積水研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 我國(guó)城市內(nèi)澇災(zāi)害特點(diǎn)及成因21-23
• 1.3.1 內(nèi)澇災(zāi)害特點(diǎn)21-22
• 1.3.2 內(nèi)澇災(zāi)害成因22-23
• 1.4 我國(guó)城市防洪存在的問(wèn)題23-26
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線26-29
• 1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容26-28
• 1.5.2 研究技術(shù)路線28-29
• 第二章 城市地表產(chǎn)、匯流計(jì)算29-57
• 2.1 城市地表產(chǎn)、匯流過(guò)程及特點(diǎn)29-31
• 2.1.1 城市地表產(chǎn)流過(guò)程及特點(diǎn)29-30
• 2.1.2 城市地表匯流過(guò)程及特點(diǎn)30-31
• 2.2 城市地表產(chǎn)、匯流計(jì)算模型31-46
• 2.2.1 城市地表產(chǎn)流計(jì)算模型31-38
• 2.2.2 城市地表匯流計(jì)算模型38-46
• 2.3 城市地表產(chǎn)、匯流計(jì)算方法及選擇46-57
• 2.3.1 城市地表產(chǎn)流計(jì)算方法及選擇46-52
• 2.3.2 城市地表匯流計(jì)算方法及選擇52-57
• 第三章 城市地表匯流損失計(jì)算57-63
• 3.1 城市地表匯流損失57
• 3.2 城市地表匯流損失計(jì)算57-63
• 3.2.1 雨水口截流系數(shù)確定57-62
• 3.2.2 雨水口截流效率確定62
• 3.2.3 雨水口綜合截流有效系數(shù)62
• 3.2.4 城市地表匯流損失量計(jì)算62-63
• 第四章 基于“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市防洪模式63-81
• 4.1 城市“內(nèi)澇點(diǎn)”的定義63
• 4.2 “內(nèi)澇點(diǎn)”的研究?jī)r(jià)值63-65
• 4.3 基于單個(gè)“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市積水計(jì)算模型65-75
• 4.3.1 城市地表產(chǎn)流計(jì)算65-68
• 4.3.2 城市地表匯流計(jì)算68-71
• 4.3.3 城市地表匯流損失計(jì)算71-73
• 4.3.4 城市“內(nèi)澇點(diǎn)”積水深計(jì)算73-74
• 4.3.5 城市“內(nèi)澇點(diǎn)”積水歷時(shí)計(jì)算74-75
• 4.4 基于多個(gè)“內(nèi)澇點(diǎn)”混聯(lián)模式下積水計(jì)算模型75-79
• 4.4.1 城市“內(nèi)澇點(diǎn)”的徑流調(diào)蓄時(shí)間計(jì)算77
• 4.4.2 基于串聯(lián)模式下下游“內(nèi)澇點(diǎn)”的積水計(jì)算77-78
• 4.4.3 基于混聯(lián)模式下地理位置最低處“內(nèi)澇點(diǎn)”的積水計(jì)算78-79
• 4.5 基于“內(nèi)澇點(diǎn)”的城市內(nèi)澇成災(zāi)判斷79-81
• 4.5.1 城市“內(nèi)澇點(diǎn)”最大積水深度計(jì)算79-80
• 4.5.2 城市“內(nèi)澇點(diǎn)”積水歷時(shí)計(jì)算80
• 4.5.3 城市內(nèi)澇成災(zāi)判斷80-81
• 第五章 模型的驗(yàn)證與應(yīng)用81-99
• 5.1 研究區(qū)域概況81-82
• 5.2 模型驗(yàn)算82-93
• 5.2.1 地表產(chǎn)流驗(yàn)算82-84
• 5.2.2 地表匯流損失驗(yàn)算84-86
• 5.2.3 地表匯流驗(yàn)算86-90
• 5.2.4 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水量驗(yàn)算90-91
• 5.2.5 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水深驗(yàn)算91-92
• 5.2.6 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水歷時(shí)驗(yàn)算92-93
• 5.3 模型應(yīng)用93-99
• 5.3.1 地表產(chǎn)流應(yīng)用計(jì)算93-94
• 5.3.2 匯流損失應(yīng)用計(jì)算94
• 5.3.3 地表匯流應(yīng)用計(jì)算94-97
• 5.3.4 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水量應(yīng)用計(jì)算97
• 5.3.5 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水深應(yīng)用計(jì)算97-98
• 5.3.6 “內(nèi)澇點(diǎn)”積水歷時(shí)應(yīng)用計(jì)算98-99
• 第六章 結(jié)論與展望99-101
• 6.1 結(jié)論99-100
• 6.2 存在的問(wèn)題與展望100-101
• 參考文獻(xiàn)101-107
• 附錄107-112
• 致謝112-113
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文113

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1 慎海雄,潘海平;城市防洪建設(shè)的新思維[J];w攣胖蕓

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