西江流域應(yīng)急調(diào)度模型研究及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:西江流域應(yīng)急調(diào)度模型研究及應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:西江流域位于我國珠江-西江重要經(jīng)濟地帶,在廣西境內(nèi)也是工農(nóng)業(yè)最為集中的區(qū)域。流域水系發(fā)達,水庫眾多,合理利用水庫調(diào)度最大限度地減輕洪水災害和突發(fā)水污染造成的損失,對西江經(jīng)濟帶發(fā)展具有重要意義,F(xiàn)狀情況下,一方面流域內(nèi)洪水災害和水污染事件頻發(fā),另一方面流域內(nèi)缺乏系統(tǒng)全面的水庫群調(diào)度方法與管理體系,流域應(yīng)急調(diào)度研究任務(wù)艱巨。針對西江流域防洪、生態(tài)保護以及突發(fā)水污染應(yīng)急處置等課題研究任務(wù),本文對西江流域開展了基于河庫水流水質(zhì)計算的應(yīng)急調(diào)度模型研究及應(yīng)用。研究以水流水質(zhì)精細化計算為支撐,開發(fā)了河庫聯(lián)合下的多模式應(yīng)急調(diào)度模型并對流域防洪和突發(fā)水污染應(yīng)急處置進行了實例應(yīng)用分析。論文主要研究內(nèi)容與研究成果如下:(1)介紹了我國近年來發(fā)生的洪水災害和突發(fā)水污染事件,并從防洪與污染處置實踐中總結(jié)出了我國水庫應(yīng)急調(diào)度管理存在的主要問題。在這基礎(chǔ)上,梳理了國內(nèi)外在河庫水流水質(zhì)計算、防洪應(yīng)急調(diào)度和突發(fā)水污染應(yīng)急調(diào)度方面的主要研究成果和進展情況,對研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行了歸納總結(jié)。(2)建立了基于動力波方程和運動波方程的河道水流計算模型,并通過案例應(yīng)用將模型與MIKE11進行了對比分析;建立了不同適用條件下的水庫水流計算模型,重點討論了二維過流蓄水型模型的求解與流量水位校正方法:建立了模擬污染物在河庫中遷移擴散規(guī)律的多維度水質(zhì)計算模型,并通過案例應(yīng)用分析了一、二維水質(zhì)模型的計算效果和一維水質(zhì)模型適用條件;在一維水流水質(zhì)計算基礎(chǔ)上,建立了河流突發(fā)水污染快速追蹤溯源模型,通過案例應(yīng)用給出了溯源模型的具體實現(xiàn)過程與計算效果;就水庫與河道聯(lián)合情況,綜合探討了河庫聯(lián)合水流水質(zhì)計算模式和模型的選用問題。(3)選擇西江流域主要河段為典型研究區(qū)域,構(gòu)建了考慮非防洪性庫容與超蓄庫容運用的防洪應(yīng)急調(diào)度模型,模型結(jié)合了靜、動庫容調(diào)洪方法。然后考慮洪水時空分布與遭遇情況的不同而提出了洪水分類型、分級調(diào)度的方式,并就不同洪水類型下的多方案調(diào)度進行了調(diào)洪演算與方案評估,結(jié)果表明,不同類型洪水宜采用的應(yīng)急調(diào)度方式差異較大,防洪水庫在面臨突發(fā)洪水時應(yīng)根據(jù)實際情況利用非防洪性水庫部分庫容進行聯(lián)合調(diào)度,充分發(fā)揮各水庫在時間、空間上的補償作用,同時應(yīng)充分考慮水庫起調(diào)時間和超蓄庫容的合理利用。此外,還利用一維水動力模型比較分析了全流域型洪水20年一遇設(shè)計頻率下西津水庫不同應(yīng)急方案的風險與效益情況,進一步分析了該類型洪水調(diào)度應(yīng)采用的應(yīng)急方案。(4)分析了西江流域采用水庫調(diào)水稀釋方法進行突發(fā)水污染處置的可行性和實用意義,并選擇支流賀江作為典型研究區(qū)域,圍繞2013年水污染事件,先后完成了資料收集和應(yīng)急調(diào)度模型建立的工作。在這基礎(chǔ)上,運用建立的模型分析了流域快速追蹤溯源、水庫群調(diào)水沖污等問題,且就爽島水庫從起調(diào)時間、調(diào)度時長、調(diào)度流量等方面給出了可行的應(yīng)急方案,并對方案的調(diào)水效果和影響做了分析。(5)將本文建立的水流水質(zhì)計算模型、防洪應(yīng)急調(diào)度模型和突發(fā)水污染應(yīng)急調(diào)度模型按其功能進行模塊化集成,并通過界面封裝的方式建設(shè)成人機交互式軟件平臺,為西江流域應(yīng)急調(diào)度提供一套較為完整的決策支持系統(tǒng),實現(xiàn)流域多功能、多模式應(yīng)急調(diào)度。
【關(guān)鍵詞】:水流水質(zhì)計算 應(yīng)急調(diào)度 河庫聯(lián)合 防洪 突發(fā)水污染 溯源 系統(tǒng)集成
【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】:2016
【分類號】:TV697.11
【目錄】:
- 摘要7-9
- Abstract9-14
- 第一章 緒論14-25
- 1.1 研究背景和意義14-15
- 1.2 國內(nèi)外研究進展15-23
- 1.2.1 河庫水流水質(zhì)計算16-20
- 1.2.2 防洪應(yīng)急調(diào)度20-21
- 1.2.3 突發(fā)水污染應(yīng)急調(diào)度21-23
- 1.3 模型框架與研究技術(shù)路線23-25
- 第二章 河庫聯(lián)合水流水質(zhì)計算模型25-57
- 2.1 河道水流計算模型25-35
- 2.1.1 動力波方程及其求解25-29
- 2.1.2 運動波方程及其求解29-32
- 2.1.3 河道水流計算模型常見問題分析32-33
- 2.1.4 案例分析與模型對比33-35
- 2.2 水庫水流計算模型35-39
- 2.2.1 零維蓄水模型35-36
- 2.2.2 一維河道型模型36-37
- 2.2.3 二維過流蓄水型模型37-39
- 2.3 水質(zhì)模擬預測模型39-48
- 2.3.1 零維均勻混合模型40
- 2.3.2 一維部分均勻混合模型40-42
- 2.3.3 二維平面水質(zhì)模型42-44
- 2.3.4 案例分析44-48
- 2.4 快速追蹤溯源模型48-55
- 2.4.1 模型建立48-51
- 2.4.2 模型求解51-52
- 2.4.3 案例分析52-55
- 2.5 河庫聯(lián)合調(diào)度水流水質(zhì)計算模式55-56
- 2.6 小結(jié)56-57
- 第三章 西江流域防洪應(yīng)急調(diào)度57-88
- 3.1 流域基本概況57-59
- 3.2 流域防洪應(yīng)急調(diào)度已有成果及主要問題59-60
- 3.3 防洪應(yīng)急調(diào)度模型60-63
- 3.3.1 模型提出60-61
- 3.3.2 應(yīng)急調(diào)度模型61-62
- 3.3.3 風險及效益分析模型62-63
- 3.3.4 應(yīng)急調(diào)度優(yōu)化63
- 3.4 模型運用與結(jié)果分析63-87
- 3.4.1 研究區(qū)域選擇與概化63-65
- 3.4.2 洪水分析與典型洪水選擇65-68
- 3.4.3 洪水調(diào)度方案研究68-71
- 3.4.4 調(diào)洪計算與結(jié)果分析71-78
- 3.4.5 風險效益分析與方案評估78-87
- 3.5 小結(jié)87-88
- 第四章 西江流域突發(fā)水污染應(yīng)急調(diào)度88-103
- 4.1 引言88-89
- 4.2 主要研究內(nèi)容89-92
- 4.2.1 資料收集89-92
- 4.2.2 研究任務(wù)92
- 4.3 突發(fā)污染急調(diào)度模型建立與運用92-102
- 4.3.1 應(yīng)急調(diào)度主體思路92-93
- 4.3.2 模型建立93-95
- 4.3.3 模型運用與分析95-102
- 4.4 小結(jié)102-103
- 第五章 西江流域應(yīng)急調(diào)度模型實現(xiàn)與系統(tǒng)集成103-112
- 5.1 西江流域應(yīng)急調(diào)度基本體系103
- 5.2 西江流域應(yīng)急調(diào)度實現(xiàn)流程103-105
- 5.3 西江流域應(yīng)急調(diào)度系統(tǒng)集成與平臺建設(shè)105-111
- 5.3.1 總體目標和結(jié)構(gòu)設(shè)計105-106
- 5.3.2 功能設(shè)計106-107
- 5.3.3 平臺建設(shè)107-111
- 5.4 小結(jié)111-112
- 第六章 結(jié)論與展望112-115
- 6.1 結(jié)論112-113
- 6.2 本文創(chuàng)新點113-114
- 6.3 研究不足與展望114-115
- 參考文獻115-120
- 附錄一 圖表索引120-123
- 附1.1 圖索引120-122
- 附1.2 表索引122-123
- 附錄二 水流水質(zhì)計算公式推導123-131
- 附2.1 動力波方程推導與求解123-128
- 1 方程推導123-124
- 2 方程離散124-126
- 3 方程求解126-128
- 附2.2 一維對流擴散方程求解推導128-131
- 1 方程離散128-129
- 2 方程求解129-131
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及參與科研項目131-132
- 致謝132
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本文關(guān)鍵詞:西江流域應(yīng)急調(diào)度模型研究及應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:479807
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