本文選題：產(chǎn)匯流模型 + 模型集成��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著我國城市化進(jìn)程不斷加快以及全球氣候變化加劇,城市區(qū)域突發(fā)的強(qiáng)降雨頻發(fā),多次引發(fā)城市洪澇災(zāi)害,城市洪澇災(zāi)害因此受到越來越多的關(guān)注。濟(jì)南市南部是山區(qū),主城區(qū)位于北部較平坦的平原,且只有小清河一條排水通道,一旦遇到強(qiáng)降雨,城區(qū)河道不能及時將洪水排出極易引發(fā)城市洪澇災(zāi)害,造成極其嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。因此建立濟(jì)南市河道洪水預(yù)報系統(tǒng),提前、準(zhǔn)確預(yù)報重點河道斷面水位、流量及時發(fā)布預(yù)警信息,提前轉(zhuǎn)移人員及財產(chǎn)從而減少城市洪澇災(zāi)害造成損失是十分必要的。本文從城市區(qū)域的產(chǎn)匯流特性分析等方面入手,分析了城市區(qū)域產(chǎn)流、地表匯流、管道匯流、河道匯流的特點,選用合適的計算方法,構(gòu)建了濟(jì)南市的水文水動力耦合模型,對濟(jì)南市降雨徑流過程進(jìn)行模擬計算,并利用Visual Studio2012,結(jié)合ArcGIS Engine開發(fā)組件與數(shù)據(jù)庫設(shè)計構(gòu)建了集水雨情查詢、預(yù)案查詢、河道洪水預(yù)報等于一體的多功能濟(jì)南市河道洪水預(yù)報系統(tǒng)。本文首先建立了能夠模擬城市產(chǎn)匯流的數(shù)學(xué)模型。在構(gòu)建城市產(chǎn)匯流模型時用到了三種目前常用的計算產(chǎn)匯流的模型,水文學(xué)模型HEC-1(計算產(chǎn)流及地表匯流),水動力學(xué)模型SWMM(計算管道匯流)、FLDWAV(計算河道洪水演進(jìn))。采用松散耦合的方式將水文學(xué)模型與水動力學(xué)模型進(jìn)行耦合,水文學(xué)模型與水動力學(xué)模型單獨進(jìn)行計算,并通過接口程序?qū)⑵浼善饋�。通過該集成模型利用ArcGIS對濟(jì)南市部分區(qū)域進(jìn)行水文分析提取相關(guān)信息結(jié)合其它相關(guān)資料建立濟(jì)南市河道洪水預(yù)報模型。通過多場實測降雨及河道實測水文數(shù)據(jù)驗證模型參數(shù)選取的合理性以及模型的可靠性。根據(jù)濟(jì)南市歷史雨情信息,推求出適合濟(jì)南市的長歷時和短歷時設(shè)計降雨過程。并基于設(shè)計的降雨及歷史典型降雨,利用建立的濟(jì)南市河道洪水預(yù)報模型,模擬不同降雨強(qiáng)度下濟(jì)南市降雨徑流過程,計算重點河道斷面各個時段的水深流量過程,建立濟(jì)南市河道洪水預(yù)報預(yù)案庫。從系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和功能需求出發(fā),以Visual Studio 2012為開發(fā)工具,結(jié)合Arcgis Engine開發(fā)組件與數(shù)據(jù)庫設(shè)計以建立的濟(jì)南市河道洪水預(yù)報模型為核心開發(fā)濟(jì)南市河道洪水預(yù)報系統(tǒng),并實現(xiàn)了地圖查看、加載,水雨情查詢,河道洪水預(yù)報預(yù)案查詢,河道洪水實時預(yù)報等相關(guān)功能。
[Abstract]:With the acceleration of urbanization in China and the aggravation of global climate change, the urban area has received more and more attention because of the frequent sudden heavy rainfall, which has caused the urban flood disaster many times. The southern part of Jinan is a mountainous area, and the main urban area is located on a flat plain in the north, and there is only one drainage channel in the Xiaoqing River. Once there is heavy rainfall, the river in the urban area is unable to discharge the flood in time, which can easily lead to the urban flood disaster. Causing extremely serious loss of life and property. Therefore, it is necessary to establish a flood forecasting system in Jinan city, to forecast the water level of key river sections in advance and accurately, to issue early warning information on discharge, and to transfer people and property in advance so as to reduce the losses caused by urban flood disasters. In this paper, the characteristics of runoff production, surface confluence, pipeline confluence and channel confluence in urban area are analyzed, and the hydro-hydrodynamic coupling model of Jinan city is constructed by selecting appropriate calculation method. In this paper, the rainfall runoff process in Jinan is simulated and calculated. Combining with ArcGIS engine development module and database, the multi-function Jinan River Flood Forecast system is designed by using Visual Studio 2012 and combining with ArcGIS engine development module and database. In this paper, a mathematical model is established to simulate urban production and confluence. In the construction of urban runoff models, three commonly used models are used to calculate runoff, hydrological model HEC-1 and hydrodynamic model SWMM (calculating pipeline confluence) and FLDWAV (calculating river flood routing). Hydrological model and hydrodynamic model are coupled by loosely coupled method. Hydrological model and hydrodynamic model are calculated separately and integrated by interface program. The integrated model is used to extract the relevant information from the hydrological analysis of some areas of Jinan city and other relevant data to establish the flood forecasting model of Jinan river course. The rationality of model parameter selection and reliability of the model are verified by multi-field rainfall and channel hydrological data. According to the historical rain information of Jinan, the long duration and short duration design rainfall process suitable for Jinan is deduced. Based on the designed rainfall and historical typical rainfall, the flood forecasting model of Jinan river is established to simulate the process of rainfall runoff under different rainfall intensity, and to calculate the process of water depth discharge in each period of key river section. The bank of flood forecast plan for river course in Jinan city was established. Based on the general structure and function requirement of the system, the flood forecasting system of Jinan city is developed by using Visual Studio 2012 as the development tool, combining with the Arcgis engine development component and database design, taking the river channel flood forecasting model of Jinan as the core. The functions of map view, loading, water and rain information query, river flood forecast plan query, river flood real time forecast and so on are realized.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV87;TV124

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2115556