基于MIKE21 FM的河道洪水?dāng)?shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-23 00:11
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,河湖水系頻發(fā)水生態(tài)、水環(huán)境、水災(zāi)害、水資源等方面的極端事件,因此提出由地方政府率先實(shí)行并推廣到全國(guó)的一種極具中國(guó)特色的創(chuàng)新性河湖管理制度——河長(zhǎng)制,破除了九龍治水的局面,真正把河湖治理的任務(wù)統(tǒng)一化解決處理有關(guān)河湖水的事件,其中河道防洪能力復(fù)核是河道管理的重要任務(wù)之一。對(duì)于河道防洪能力復(fù)核,首先研究洪水的過(guò)程機(jī)理,同時(shí)將洪水的研究上升到模擬仿真的高度,應(yīng)用數(shù)值模擬的方法模擬計(jì)算河道洪水演進(jìn)過(guò)程,通過(guò)分析模擬結(jié)果了解河流現(xiàn)狀過(guò)流能力和防洪除澇達(dá)標(biāo)情況,達(dá)到精準(zhǔn)快速的預(yù)測(cè)洪水災(zāi)害的目標(biāo),為河長(zhǎng)制信息化系統(tǒng)提供洪水預(yù)測(cè)的技術(shù)。此次研究利用MIKE-21 FM軟件和SuperMap GIS平臺(tái),以河南省**市朝陽(yáng)水河道為例,基于二維不可壓縮非恒定流雷諾平均應(yīng)力方程,構(gòu)建MIKE21 FM HD模型進(jìn)行洪水演進(jìn)模擬,開展基于MIKE21 FM的河道洪水?dāng)?shù)值模擬研究。對(duì)于洪水演進(jìn)的可視化,以SuperMap GIS為基礎(chǔ),應(yīng)用C#語(yǔ)言進(jìn)行編程,進(jìn)行河道洪水的動(dòng)態(tài)演進(jìn)可視化,此次研究的主要內(nèi)容包括:1、首先計(jì)算無(wú)水文資料地區(qū)的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線、河道斷面的安全泄量線,應(yīng)用MIKE Ze...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題的背景及研究意義
1.1.1 選題的背景
1.1.2 選題的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 河道管理研究現(xiàn)狀
1.2.2 水動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.2.3 洪水演進(jìn)模擬可視化研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和創(chuàng)新性
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 論文創(chuàng)新性
1.4 本章小結(jié)
2 洪水演進(jìn)計(jì)算方法研究
2.1 無(wú)資料地區(qū)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法
2.1.1 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算
2.1.2 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算
2.2 河道洪水演進(jìn)計(jì)算方法
2.2.1 馬斯京根-康吉(Muskingum-Cunge)法
2.3 MIKE21FM HD模型原理
2.3.1 MIKE21FM HD模型簡(jiǎn)介
2.3.2 MIKE21 HD FM模型控制方程
2.3.3 數(shù)值解法
2.3.4 邊界處理?xiàng)l件
2.3.5 模型穩(wěn)定處理
2.4 基于MIKE21 FM構(gòu)建河道洪水演進(jìn)模型
2.4.1 MIKE21 FM HD模型的構(gòu)建步驟
2.4.2 地形文件制作
2.4.3 邊界條件
2.4.4 初始條件
2.4.5 河道糙率的選擇
2.4.6 模型其他參數(shù)的設(shè)定
2.4.7 模擬結(jié)果的合理性分析
2.4.8 模型輸出及提取數(shù)據(jù)
2.5 本章小結(jié)
3 洪水動(dòng)態(tài)演進(jìn)可視化
3.1 傾斜模型數(shù)字化概述
3.2 SuperMap GIS平臺(tái)
3.2.1 SuperMap iDesktop軟件簡(jiǎn)述
3.2.2 SuperMap iObjets.NET軟件
3.3 洪水演進(jìn)可視化平臺(tái)
3.3.1 三維場(chǎng)景編輯
3.3.2 洪水演進(jìn)動(dòng)畫
3.4 本章小結(jié)
4 洪水演進(jìn)模擬實(shí)例—朝陽(yáng)水
4.1 研究河道概況
4.1.1 研究河道的選定
4.1.2 自然地理概況
4.1.3 氣象概況
4.1.4 研究河道現(xiàn)狀
4.2 朝陽(yáng)水MIKE21FM HD模型
4.2.1 計(jì)算范圍
4.2.2 計(jì)算范圍上下游邊界選擇
4.2.3 洪水演進(jìn)數(shù)值模擬模型參數(shù)選取
4.2.4 模型結(jié)果合理性分析
4.2.5 河道淹沒范圍成果
4.2.6 河道淹沒情況分析
4.3 洪水演進(jìn)可視化系統(tǒng)
4.3.1 研究區(qū)域數(shù)字化及三維場(chǎng)景設(shè)計(jì)
4.3.2 洪水演進(jìn)動(dòng)畫
4.3.3 沿河建筑物信息顯示
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3767873
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題的背景及研究意義
1.1.1 選題的背景
1.1.2 選題的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 河道管理研究現(xiàn)狀
1.2.2 水動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.2.3 洪水演進(jìn)模擬可視化研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和創(chuàng)新性
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 論文創(chuàng)新性
1.4 本章小結(jié)
2 洪水演進(jìn)計(jì)算方法研究
2.1 無(wú)資料地區(qū)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法
2.1.1 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算
2.1.2 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算
2.2 河道洪水演進(jìn)計(jì)算方法
2.2.1 馬斯京根-康吉(Muskingum-Cunge)法
2.3 MIKE21FM HD模型原理
2.3.1 MIKE21FM HD模型簡(jiǎn)介
2.3.2 MIKE21 HD FM模型控制方程
2.3.3 數(shù)值解法
2.3.4 邊界處理?xiàng)l件
2.3.5 模型穩(wěn)定處理
2.4 基于MIKE21 FM構(gòu)建河道洪水演進(jìn)模型
2.4.1 MIKE21 FM HD模型的構(gòu)建步驟
2.4.2 地形文件制作
2.4.3 邊界條件
2.4.4 初始條件
2.4.5 河道糙率的選擇
2.4.6 模型其他參數(shù)的設(shè)定
2.4.7 模擬結(jié)果的合理性分析
2.4.8 模型輸出及提取數(shù)據(jù)
2.5 本章小結(jié)
3 洪水動(dòng)態(tài)演進(jìn)可視化
3.1 傾斜模型數(shù)字化概述
3.2 SuperMap GIS平臺(tái)
3.2.1 SuperMap iDesktop軟件簡(jiǎn)述
3.2.2 SuperMap iObjets.NET軟件
3.3 洪水演進(jìn)可視化平臺(tái)
3.3.1 三維場(chǎng)景編輯
3.3.2 洪水演進(jìn)動(dòng)畫
3.4 本章小結(jié)
4 洪水演進(jìn)模擬實(shí)例—朝陽(yáng)水
4.1 研究河道概況
4.1.1 研究河道的選定
4.1.2 自然地理概況
4.1.3 氣象概況
4.1.4 研究河道現(xiàn)狀
4.2 朝陽(yáng)水MIKE21FM HD模型
4.2.1 計(jì)算范圍
4.2.2 計(jì)算范圍上下游邊界選擇
4.2.3 洪水演進(jìn)數(shù)值模擬模型參數(shù)選取
4.2.4 模型結(jié)果合理性分析
4.2.5 河道淹沒范圍成果
4.2.6 河道淹沒情況分析
4.3 洪水演進(jìn)可視化系統(tǒng)
4.3.1 研究區(qū)域數(shù)字化及三維場(chǎng)景設(shè)計(jì)
4.3.2 洪水演進(jìn)動(dòng)畫
4.3.3 沿河建筑物信息顯示
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3767873
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