發(fā)布時(shí)間：2018-03-10 21:39

  本文選題：排澇模數(shù)　切入點(diǎn)：除澇標(biāo)準(zhǔn)　出處：《武漢大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：澇災(zāi)是一種地域性廣泛的自然災(zāi)害,影響各個(gè)行業(yè),尤其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響巨大。而中國(guó)是世界上澇災(zāi)最為頻繁而又嚴(yán)重的國(guó)家之一,澇災(zāi)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的負(fù)面影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)現(xiàn)有易澇耕地2450萬(wàn)hm2,從1978-2008年,我國(guó)平均每年洪澇災(zāi)害的受災(zāi)面積1277萬(wàn)hm2,成災(zāi)面積738萬(wàn)hm2。每年因此而造成的糧棉油減產(chǎn)量約占總產(chǎn)的5%,嚴(yán)重威脅我國(guó)糧食安全。隨著全球氣候變化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人口的不斷增長(zhǎng)以及城市化進(jìn)程的加快,澇災(zāi)發(fā)生的頻率越來(lái)越高,澇災(zāi)損失也將越來(lái)越大,對(duì)除澇提出了更高的要求,目前我國(guó)除澇工程主要建于上世紀(jì)七十年代,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展以及下墊面條件的改變,除澇減災(zāi)的社會(huì)需求進(jìn)一步提升,澇區(qū)的水文情勢(shì)也發(fā)生了很大改變。因此,開(kāi)展下墊面變化下的排澇流量的研究,對(duì)于合理確定排澇工程的規(guī)模、減少澇災(zāi)損失和保障糧食安全均具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文結(jié)合國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃“農(nóng)田除澇減災(zāi)工程綜合控制技術(shù)及工程模式研究”,以農(nóng)田排澇為主題,對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)農(nóng)田除澇標(biāo)準(zhǔn)的確定準(zhǔn)則、表達(dá)方式和控制指標(biāo)、排澇模數(shù)的影響因素和計(jì)算方法、農(nóng)田排區(qū)產(chǎn)匯流模擬以及下墊面改變對(duì)產(chǎn)匯流影響的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié),在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了下墊面改變對(duì)排澇模數(shù)的影響研究。 以湖北省四湖流域的螺山排區(qū)作為研究區(qū),從排澇模數(shù)計(jì)算方法的比較研究和影響因素分析、水文與水動(dòng)力學(xué)耦合模型的構(gòu)建以及下墊面改變對(duì)排澇模數(shù)的影響研究四個(gè)方面展開(kāi)了研究。主要研究成果如下： 1.在介紹排區(qū)產(chǎn)匯流和排澇模數(shù)計(jì)算過(guò)程的基礎(chǔ)上,總結(jié)了國(guó)內(nèi)常用排澇模數(shù)計(jì)算方法的原理、特點(diǎn)和適用范圍,并對(duì)各種方法進(jìn)行了定性比較。選擇四湖流域的螺山排區(qū)作為典型區(qū),開(kāi)展了農(nóng)田排澇模數(shù)計(jì)算方法(平均排除法、經(jīng)驗(yàn)公式法和水量平衡法)的定量比較研究,建立了經(jīng)驗(yàn)公式法和平均排除法之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并對(duì)排澇工程的排澇能力進(jìn)行了復(fù)核和排澇計(jì)算方法的選取進(jìn)行了探討。 2.在排澇模數(shù)計(jì)算方法比較的基礎(chǔ)上,開(kāi)展了排澇模數(shù)的影響因素研究。分別利用經(jīng)驗(yàn)公式法和平均排除法分析了暴雨重現(xiàn)期和暴雨歷時(shí)、水旱比、地面硬化率、水面率和灌溉方式改變對(duì)排澇模數(shù)的影響,并建立了排澇模數(shù)與水旱比、地面硬化率、水面率的定量關(guān)系。 3.在收集螺山排區(qū)的降雨、土地利用、土壤類型、河道斷面、閘站水位流量等資料的基礎(chǔ)上,利用SCS在產(chǎn)流計(jì)算方面的功能和MIKE11在匯流計(jì)算方面的功能,將二者進(jìn)行耦合,構(gòu)建了排區(qū)尺度的水文與水動(dòng)力學(xué)耦合模型。并對(duì)水田和水面的產(chǎn)流、水閘和泵站的模擬進(jìn)行了改進(jìn)。利用建立的水文和水動(dòng)力學(xué)的耦合模型對(duì)螺山排區(qū)1980年、1983年、1991年和1996年汛期的產(chǎn)匯流過(guò)程進(jìn)行了模擬,并對(duì)模型中的CN值和糙率系數(shù)進(jìn)行了率定和驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,對(duì)螺山排區(qū)的排澇能力進(jìn)行了校核。此外,通過(guò)模擬不同設(shè)計(jì)暴雨和外江水位組合下的排澇模數(shù),定量分析了外江水位對(duì)排澇的影響。 4.以1994年和2011年的下墊面為基礎(chǔ),利用建立的耦合模型定量分析了下墊面改變對(duì)排澇模數(shù)的影響。在分析1994年～2011年下墊面變化趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,利用構(gòu)建的水文與水動(dòng)力學(xué)耦合模型分別模擬了1994年和2011年下墊面條件下不同重現(xiàn)期暴雨的徑流量和洪峰流量,并采用4種方法(經(jīng)驗(yàn)公式法、平均排除法、水量平衡法和水文與水動(dòng)力學(xué)耦合模型)分別計(jì)算1994年和2011年下墊面下的排澇模數(shù),分析了下墊面改變對(duì)排澇模數(shù)的影響規(guī)律。此外,利用建立的模型分析了水旱比、水面率和地面硬化率對(duì)排澇模數(shù)的影響,建立了排澇模數(shù)與三者的線性關(guān)系,并擬定了三者的組合方案,對(duì)不同的方案進(jìn)行了模擬分析。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S277;TV122

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本文編號(hào)：1595180