【摘要】：暴雨引發(fā)的城市洪澇災(zāi)害在全球范圍內(nèi)均有不同程度的影響,尤其是近年來氣候變化異常,城市化進(jìn)程的加快,導(dǎo)致極端城市內(nèi)澇事件或洪水事件的頻繁發(fā)生。城市道路作為連接各子系統(tǒng)的重要紐帶,是城市的動(dòng)脈系統(tǒng),隨著汽車保有量的不斷增加,交通擁堵和交通事故現(xiàn)象頻繁發(fā)生。尤其是近些年來,城市暴雨內(nèi)澇的發(fā)生對(duì)交通系統(tǒng)的破壞和影響尤為嚴(yán)重。為科學(xué)應(yīng)對(duì)城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害及其影響下的交通中斷或擁堵等問題,揭示車流量在不同暴雨情境下的分布特征,識(shí)別暴雨內(nèi)澇下的積水路段和擁堵路段,估算暴雨發(fā)生時(shí)整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)的通勤時(shí)間成本,開展暴雨洪水對(duì)城市道路交通流分布情況及量化影響程度的研究顯得尤為重要。暴雨洪水對(duì)城市路網(wǎng)影響的研究可分為兩方面:一是城市暴雨洪澇數(shù)值模擬研究,二是城市路網(wǎng)交通流分布模擬研究。前者提供道路行洪水情信息,后者提供路網(wǎng)車流量分布情況,結(jié)合這兩方面的研究可建立洪水作用下的路網(wǎng)行程時(shí)間模型,通過比較不同重現(xiàn)期降雨下的路網(wǎng)行程時(shí)間,為防災(zāi)減災(zāi)部門、交通管理部門制定相應(yīng)調(diào)控策略提供科學(xué)參考。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)暴雨洪水影響下的城市道路網(wǎng)絡(luò)的研究主要集中于對(duì)高速路、快速路或部分路段的研究,且多側(cè)重于交通流量與車流密度、交通流與車速、車流與車速密度函數(shù)等交通流特性之間的研究;對(duì)于宏觀概念上的整個(gè)路網(wǎng)影響研究較少,沒有特定的指標(biāo)用于評(píng)估暴雨洪水對(duì)城市路網(wǎng)的影響。針對(duì)以上問題,本文從以下幾個(gè)方面對(duì)暴雨洪水對(duì)城市路網(wǎng)的影響進(jìn)行了研究:(1)城市暴雨洪澇數(shù)值模擬。本文對(duì)城市復(fù)雜環(huán)境下的產(chǎn)匯流、排水、積水等過程進(jìn)行分析,選取應(yīng)用廣泛的SWMM軟件,建立適用于研究區(qū)的雙排水系統(tǒng)模型。地表產(chǎn)流采用Horton模型,地表匯流采用非線性水庫法,洪水演進(jìn)采用動(dòng)態(tài)波法。以濟(jì)南市研究區(qū)為具體案例,模擬道路-管網(wǎng)雙排水系統(tǒng)的洪水運(yùn)動(dòng)情況。(2)城市路網(wǎng)交通流分布模擬。調(diào)查研究區(qū)路段的車流量,采用OD反推方法反推研究區(qū)OD矩陣,通過交通分配方法將OD矩陣分配于道路網(wǎng)絡(luò)上,得到各路段的具體流量。本文選用交通仿真軟件TransCAD,建立研究區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)物理模型,通過路段調(diào)查流量進(jìn)行OD反推并得到研究區(qū)OD矩陣,采用用戶平衡法將OD矩陣分配至具體路段。將城市路網(wǎng)交通流分布模型應(yīng)用于實(shí)例,驗(yàn)證路網(wǎng)交通流分布模型的可行性。(3)暴雨洪水對(duì)城市路網(wǎng)影響的模擬。根據(jù)道路-管網(wǎng)雙排水系統(tǒng)模型模擬出的道路洪水要素,結(jié)合道路行洪安全標(biāo)準(zhǔn)判別行洪路段是否能通行。建立路網(wǎng)行程時(shí)間模型,模擬正常天氣和暴雨天氣下的路網(wǎng)車流量分布情況,比較各路段行駛時(shí)間。分析不同降雨情形下研究區(qū)路網(wǎng)行程時(shí)間及延誤時(shí)間,評(píng)價(jià)不同重現(xiàn)期的暴雨對(duì)城市路網(wǎng)的影響。研究結(jié)果可為市政規(guī)劃部門、交通管理部門制定相應(yīng)調(diào)控策略提供科學(xué)參考。
【圖文】：

第五章結(jié)論和建議。逡逑１．４技術(shù)路線逡逑本文的研宄技術(shù)路線如圖１－１所示。逡逑資料收集逡逑邐＾＇邋邐邐逡逑研究背景、意義及國(guó)內(nèi)外研宄現(xiàn)狀逡逑邐ｙ邐逡逑確定研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)逡逑邐■ｉ邐Ｉ邐逡逑城市暴雨洪澇數(shù)值模擬邐城市路網(wǎng)交通流分布模擬逡逑ＪＴ￣ｉ￣ＤＬ逡逑地邐地邐洪邐邋Ｔ邐逡逑表表水邐正常天氣下路網(wǎng)模型建立逡逑產(chǎn)邋匯邋演邐＂逡逑流流進(jìn)逡逑４＿＿Ｅ＿＿ｙ邐邐邐逡逑ｖ邐調(diào)查路段反推０１）矩陣逡逑ＥＰＡ－ＳＷＭ雙排水系統(tǒng)模型逡逑

２基于ＳＷＭＭ的雙排水系統(tǒng)建立逡逑ＳＷＭＭ模型是對(duì)于實(shí)際雨洪產(chǎn)匯流過程的概化，模型的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)理想條件下完成。為了實(shí)現(xiàn)雙排水系統(tǒng)的建立，首先建立２個(gè)假設(shè)前子匯水區(qū)中產(chǎn)流全部通過相應(yīng)入流節(jié)點(diǎn)（檢查井），，進(jìn)入到排水系統(tǒng)雨量超過排水管網(wǎng)的承載能力，則將超出的雨水排出至地表排水系城市雨洪模擬模型的建立需要的數(shù)據(jù)有：城市下墊面資料、排水管資料以及災(zāi)情資料。城市下墊面資料包括地形資料、土地利用情況土地利用情況和土壤類型數(shù)據(jù)用于進(jìn)一步細(xì)化子匯水區(qū)，也作為產(chǎn)選取及相關(guān)參數(shù)確定的依據(jù)；排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)是主要的建模依據(jù)；降要的模型輸入數(shù)據(jù)；災(zāi)情數(shù)據(jù)包括道路／河道／管網(wǎng)的流量、水深及參數(shù)率定及驗(yàn)證提供依據(jù)。逡逑基于ＳＷＭＭ的雙排水系統(tǒng)模型建立步驟如下：逡逑（１），，２－２；逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U491;TU992

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本文編號(hào)：2621861