【摘要】：從流域洪水到河道洪水,洪水的演進(jìn)、干支流洪峰遭遇、用水庫(kù)實(shí)施錯(cuò)峰調(diào)度等一直是傳統(tǒng)研究主題,都很重視,但都沒(méi)有十足的調(diào)控把握。河道洪水的發(fā)生發(fā)展,特別是與河道相關(guān)的水庫(kù)能夠發(fā)揮多大作用,決策者十分關(guān)注。對(duì)河道洪水事件研究成果多,但受動(dòng)態(tài)變化和不確定性影響,河道洪水災(zāi)害仍然是頻發(fā)、廣發(fā),對(duì)人們的生產(chǎn)、生活造成了嚴(yán)重影響,洪水事件發(fā)生的隨機(jī)性和發(fā)展過(guò)程都有極大的不確定性,應(yīng)對(duì)過(guò)程中,對(duì)洪水演進(jìn)和錯(cuò)峰調(diào)度的可視可信可管理手段極為需要。圍繞這一重要需求,本文采用組件技術(shù),將洪水演進(jìn)及錯(cuò)峰調(diào)度的模型方法粒度化為可控單元,按照組件標(biāo)準(zhǔn)把每個(gè)單元封裝成組件,建立了模型方法組件庫(kù):以組件庫(kù)為基礎(chǔ),提出了“人機(jī)交互”洪水錯(cuò)峰調(diào)度和適應(yīng)性錯(cuò)峰調(diào)度兩種調(diào)控方式;以渭河流域陜西段為研究對(duì)象,基于綜合集成平臺(tái),采用知識(shí)圖和組件搭建了河道洪水演進(jìn)及錯(cuò)峰調(diào)度的仿真系統(tǒng),為河道洪水的錯(cuò)峰調(diào)度決策提供了一套可行的應(yīng)用嘗試。論文主要內(nèi)容及研究成果如下:(1)河道洪水演進(jìn)及其模型方法組件化。對(duì)河道洪水演進(jìn)的經(jīng)典馬斯京根模型方法進(jìn)行了介紹和分組單元化分析,采用組件技術(shù)封裝了馬斯京根模型方法,實(shí)現(xiàn)了河道洪水演進(jìn)模型方法的組件化。(2)洪水錯(cuò)峰調(diào)度模型方法組件化及調(diào)度方式研究。水庫(kù)調(diào)度的模型方法多,但實(shí)際應(yīng)用上不靈活,脫離實(shí)際,同樣可以采用組件技術(shù)對(duì)調(diào)度模型及方法組件化。針對(duì)單庫(kù)和多庫(kù)防洪調(diào)度分別建立了優(yōu)化調(diào)度模型,并將其組件化,建立了洪水錯(cuò)峰調(diào)度模型方法組件庫(kù);為了提高調(diào)度過(guò)程中靈活適應(yīng)性及可操作性,提出了“人機(jī)交互”下的洪水錯(cuò)峰調(diào)度和適應(yīng)性錯(cuò)峰調(diào)度的兩種錯(cuò)峰調(diào)度方式。(3)基于綜合集成平臺(tái),開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了河道洪水演進(jìn)及錯(cuò)峰調(diào)度仿真系統(tǒng)。在知識(shí)可視化技術(shù)、組件開(kāi)發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上,以渭河流域陜西段為對(duì)象,基于綜合集成平臺(tái),搭建了河道洪水演進(jìn)及錯(cuò)峰調(diào)度的仿真系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了“人機(jī)交互”及適應(yīng)性強(qiáng)的可視化洪水調(diào)度決策。(4)以渭河“11.9”洪水事件為例開(kāi)展了模擬仿真。對(duì)照渭河“11.9”洪水的實(shí)際發(fā)生發(fā)展過(guò)程,用開(kāi)發(fā)的河道洪水演進(jìn)及錯(cuò)峰調(diào)度仿真系統(tǒng)模擬仿真了“11.9”洪水的演進(jìn)過(guò)程,用適應(yīng)性錯(cuò)峰調(diào)度和“人機(jī)交互”錯(cuò)峰調(diào)度兩種調(diào)度方式進(jìn)行了人為控制下的對(duì)比驗(yàn)證;在洪水演進(jìn)的過(guò)程中,把預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、應(yīng)急預(yù)案等關(guān)聯(lián);在水庫(kù)有限的調(diào)蓄能力下,提高了錯(cuò)峰的效果,特別是可視化的過(guò)程,讓洪水的發(fā)生發(fā)展都能夠有所掌控,考驗(yàn)了系統(tǒng)的可行與有效。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TV122;TV87
【圖文】：

1 緒論1.4.2 技術(shù)路線根據(jù)本文研究?jī)?nèi)容，本文的技術(shù)路線如圖 1-1 所示：（1）針對(duì)河道洪水演進(jìn)，對(duì)洪水演進(jìn)模型方法的組件化進(jìn)行研究（2）針對(duì)河道洪水錯(cuò)峰調(diào)度，建立單水庫(kù)及多庫(kù)優(yōu)化調(diào)度模型，并將模型和求解方法封裝成組件，同時(shí)對(duì)“人機(jī)交互”下的錯(cuò)峰調(diào)度和適應(yīng)性錯(cuò)峰調(diào)度 2 種方式進(jìn)行研究（3）在綜合集成平臺(tái)的支撐下，采用組件技術(shù)、知識(shí)可視化技術(shù)對(duì)渭河河道洪水演進(jìn)及錯(cuò)峰調(diào)度仿真系統(tǒng)的搭建進(jìn)行研究。（4）以渭河流域 2011 年 9 月的一次洪水事件為例，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，驗(yàn)證系統(tǒng)的合理性和可操作性。

圖 2-1 渭河關(guān)中段河道概化圖Fig.2-1 Schematic diagram of the middle section of Wei river涇河是渭河的最大支流，全長(zhǎng) 455.1 km，流域面積 45400 km2，占渭河流域面7%[79]。流域面積超過(guò) 1000 km2的支流有左岸的馬蓮河、三水河、浦河和紅河，右、凌河和綿河。其中，馬蓮河是涇河的最大支流，全長(zhǎng) 374.8 km2，流域面積 19100 觀和流域面積的 42%。北洛河是渭河的第二大支流，全長(zhǎng) 680 km，流域面積 26900 km2。渭河流域的流 1000 多 km2。其中葫蘆河是北洛河的最大支流，全長(zhǎng) 235.3 km，流域面積 54400 洛河流域面積的 20%。.3 水文氣象渭河流域位于干旱和濕潤(rùn)地區(qū)之間的過(guò)渡帶，屬于大陸季風(fēng)氣候。春天溫暖干燥熱多雨，秋天涼爽濕潤(rùn)，冬天寒冷多雨。年平均降水量為 572 mm，降水的空間是南方多而北方少、山地多而盆地和山谷少。其中，秦嶺山區(qū)的降水量超過(guò) 800 部華山地區(qū)和西部太白山地區(qū)的降水量超過(guò) 900 mm，但渭北地區(qū)的平均降水量mm，有些地區(qū)甚至低于 400 mm，降水的區(qū)域分布很不相同[80]

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本文編號(hào)：2738663