下墊面變化對城市內澇的影響研究
發(fā)布時間:2017-04-27 03:12
本文關鍵詞:下墊面變化對城市內澇的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,我國的城鎮(zhèn)化率已達到52%~53%,根據(jù)發(fā)達國家的經(jīng)驗,城市加速發(fā)展時期為城鎮(zhèn)化率在30%~70%之間,這意味著我國將長期處于快速城鎮(zhèn)化階段。城鎮(zhèn)化發(fā)展最突出的特點是下墊面改變。城市下墊面的變化導致城市地區(qū)的水量、水質循環(huán)與自然區(qū)域迥異,同時也改變了城市區(qū)域的次級環(huán)流條件,而這些改變與城市內澇的產(chǎn)生有著密不可分的聯(lián)系。城市內澇是當降雨強度超過城市排蓄滯水能力時出現(xiàn)的部分區(qū)域積水的現(xiàn)象。近年來,我國的內澇呈現(xiàn)愈演愈烈的趨勢,一、二線城市及省會城市相繼頻發(fā)暴雨內澇,南方城市逢暴雨就能“看!。在這樣的背景下,本文著眼于內澇,選擇下墊面變化對城市內澇的影響為研究課題展開研究。城市內澇的原因包括氣候、區(qū)位、下墊面、排水系統(tǒng)等多個方面。本文對這幾方面展開具體分析,并著重介紹了城市排水除澇系統(tǒng)、雨水管渠設計重現(xiàn)期、防澇治澇設計重現(xiàn)期和防澇治澇法制標準體系等概念。防治城市內澇的措施按照是否改變水流條件分為工程與非工程兩類,本文對兩類措施進行了簡要梳理。論文對內澇分析模型的構建原理進行了系統(tǒng)的闡述,重點介紹了產(chǎn)流過程、地表匯流、管網(wǎng)匯流分析,水文學和水動力學方法。為研究模型的建立進行了理論鋪墊。根據(jù)上述建模原理,選擇蚌埠市為研究對象,建立了城市雨洪分析模型,采用SCS模型計算產(chǎn)流,選擇二維非恒定流模型計算匯流,概化了等效排水管網(wǎng)計算排水,并將產(chǎn)流、匯流和排水模型加以耦合。通過土壤和下墊面資料的分析處理,將2006年與2014年兩年份的土地利用類型分為六大類,16小類,2006年土地利用對象516個,2014年土地利用對象595個,利用建立的蚌埠市雨洪分析模型,計算20年、50年、100年重現(xiàn)期降雨條件下的城市積水情況,對比分析了下墊面變化對內澇的影響。本文對海綿城市的概念進行了闡釋,具體介紹了低影響開發(fā)措施,選取雨水調蓄池和綠化屋頂進行LID方案設計,并將設計的LID措施添加到模型中,進行計算,對比分析了有無LID措施的內澇計算結果,以此說明如何利用雨洪分析模型評估內澇治理措施,以及LID措施的效果。
【關鍵詞】:城市內澇 土地利用 下墊面變化 積水分析 低影響開發(fā)
【學位授予單位】:中國水利水電科學研究院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TU992;TV213.9
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 第一章 緒論12-30
- 1.1 選題背景12-23
- 1.1.1 城市內澇與下墊面變化12-13
- 1.1.2 城市內澇的原因13-14
- 1.1.3 防澇治澇法規(guī)與標準體系14-16
- 1.1.4 城市防澇治澇措施16-21
- 1.1.5 城市排水除澇系統(tǒng)21-23
- 1.2 國內外相關研究進展23-28
- 1.2.1 下墊面及城市內澇相關問題研究進展23-25
- 1.2.2 城市雨洪分析模型研究進展25-28
- 1.3 研究目的與內容28-30
- 1.3.1 研究目的28
- 1.3.2 研究內容28-29
- 1.3.3 研究技術路線29-30
- 第二章 內澇分析模型構建原理30-39
- 2.1 產(chǎn)流過程30-33
- 2.1.1 SCS法30-31
- 2.1.2 Horton公式法31
- 2.1.3 Green-Ampt方法31-32
- 2.1.4 徑流系數(shù)法32-33
- 2.2 地表匯流33-36
- 2.2.1 水動力學模型33-35
- 2.2.2 水文模型35-36
- 2.3 管網(wǎng)匯流36-39
- 2.3.1 水動力學方法36-38
- 2.3.2 水文學方法38-39
- 第三章 蚌埠市內澇分析39-69
- 3.1 蚌埠市基本情況39-43
- 3.1.1 自然概況39-40
- 3.1.2 歷史水災及現(xiàn)狀水災特性40-43
- 3.2 蚌埠市雨洪分析模型構建43-52
- 3.2.1 降雨過程分析45-46
- 3.2.2 產(chǎn)流過程分析46-47
- 3.2.3 網(wǎng)格剖分與空間插值47-48
- 3.2.4 匯流過程分析48-50
- 3.2.5 排水管道計算50-52
- 3.3 確定計算模型參數(shù)52-54
- 3.3.1 網(wǎng)格劃分及其屬性設定52
- 3.3.2 產(chǎn)流區(qū)及產(chǎn)流參數(shù)52-54
- 3.3.3 水動力模型邊界條件與參數(shù)54
- 3.3.4 排水區(qū)參數(shù)54
- 3.4 蚌埠市雨洪分析方案及結果分析54-69
- 3.4.1 方案設計54-55
- 3.4.2 土地利用變化情況分析55-56
- 3.4.3 模型計算結果56-63
- 3.4.4 兩年份積水范圍分析63-64
- 3.4.5 計算結果合理性分析64
- 3.4.6 不同土地利用類型的積水范圍分析64-69
- 第四章 低影響開發(fā)措施的治澇效果模擬69-84
- 4.1 海綿城市與低影響開發(fā)69
- 4.2 低影響開發(fā)各類措施的效果評價69-72
- 4.3 低影響開發(fā)措施在模型中的應用72-76
- 4.3.1 雨水調蓄池72-73
- 4.3.2 綠化屋頂技術73-76
- 4.4 低影響開發(fā)的模擬效果76-84
- 4.4.1 20年一遇降雨77-79
- 4.4.2 50年一遇降雨79-81
- 4.4.3 100年一遇降雨81-83
- 4.4.4 低影響開發(fā)措施效果總結83-84
- 第五章 結論與展望84-87
- 5.1 研究結論84-85
- 5.2 研究展望85-87
- 附錄87-107
- 附表1 CN值查算表87-88
- 附表2 城市區(qū)域CN值表88-90
- 附表3 CN值換算表90
- 附表4 蚌埠市不同頻率降雨過程與總量90-93
- 附表5 蚌埠市主要排澇泵站表93-94
- 附表6 蚌埠市低洼道路名稱94
- 附表7 蚌埠市低洼道路高程點94-99
- 附表8 八里溝不同頻率洪水過程99-100
- 附表9 席家溝不同頻率洪水過程100-102
- 附表10 龍子河不同頻率洪水過程102-103
- 附表11 龍子湖、張公山大塘水位容積關系曲線103-104
- 附表12 蚌埠市主要排水分區(qū)排水能力104-107
- 參考文獻107-110
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及參與科研項目等情況110-111
- 一、發(fā)表論文情況110
- 二、參與科研項目情況110-111
- 致謝111
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 袁藝,史培軍;土地利用對流域降雨-徑流關系的影響——SCS模型在深圳市的應用[J];北京師范大學學報(自然科學版);2001年01期
2 解以揚,李大鳴,沈樹勤,李培彥,韓素芹,曾明劍;“030704”南京市特大暴雨內澇災害的仿真模擬[J];長江科學院院報;2004年06期
本文關鍵詞:下墊面變化對城市內澇的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:329806
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