【摘要】：天津市水資源嚴(yán)重短缺,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源供需矛盾將更為突出。以往“入海為安”的單純防洪思想造成了有限水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。如能利用洪水的資源特性,適當(dāng)分蓄洪水,對(duì)緩解天津地區(qū)的缺水狀況和促進(jìn)水資源的合理布局將具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文以天津市北系河網(wǎng)為例,對(duì)洪水資源利用所涉及的問題進(jìn)行了較為全面的研究和探討。論文的主要研究工作及成果如下: (1)河道洪水演進(jìn)過程及蓄滯洪區(qū)蓄水過程研究。利用一維河網(wǎng)非恒定流數(shù)學(xué)模型對(duì)天津市北系河網(wǎng)進(jìn)行了計(jì)算,模擬了包括潮白新河、北運(yùn)河、永定新河、青龍灣減河四條河流的河網(wǎng),研究了不同頻率洪水下各河道洪水演進(jìn)過程以及黃莊洼、大黃堡洼、西七里海、淀北四個(gè)蓄滯洪區(qū)的蓄水過程。蓄滯洪區(qū)的蓄水過程考慮了河道上游邊界的來(lái)水情況、下游潮位引起的海水上溯、各蓄滯洪區(qū)淹沒的經(jīng)濟(jì)損失以及最大允許蓄量等問題。與目前洪水資源化的研究多為概念上的論述相比,該部分內(nèi)容將洪水資源化研究具體到了量化的層面。 (2)蓄滯洪區(qū)蓄水過程三維動(dòng)態(tài)演示及蓄水量和淹沒面積計(jì)算。利用ArcGIS9.0為開發(fā)平臺(tái),采用COM(組件對(duì)象模型)技術(shù),結(jié)合編程語(yǔ)言VisualBasic對(duì)ArcGIS9.0提供的Arcscene進(jìn)行了二次開發(fā),建立了蓄洪三維動(dòng)態(tài)演示模塊。所建三維演示模塊能計(jì)算蓄滯洪區(qū)不同水位下的蓄水量和淹沒面積,為評(píng)估蓄洪損失提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、有效、快速的途徑,并在形象性和直觀性上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)二維可視化的局限性。 (3)蓄滯洪區(qū)蓄水評(píng)價(jià)及蓄水優(yōu)化研究。根據(jù)天津市蓄滯洪區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀以及不同高程蓄滯洪區(qū)的資產(chǎn)狀況,對(duì)不同淹沒程度下各蓄滯洪區(qū)的經(jīng)濟(jì)損失和效益進(jìn)行評(píng)價(jià),并給出最佳的蓄水方案。提出了考慮蓄滯洪區(qū)的淹沒損失、防洪效益、供水效益和生態(tài)效益等指標(biāo),以蓄洪的綜合效益最大為原則,采用模糊識(shí)別理論進(jìn)行方案優(yōu)選,確定最優(yōu)蓄水位的方法。 (4)汛期排渾蓄清,河道行洪沖污研究。為實(shí)現(xiàn)依河道水質(zhì)優(yōu)劣控制汛期蓄水時(shí)間,從而蓄到“好水”,提出了行洪沖污的觀點(diǎn)。建立了河道水動(dòng)力學(xué)和水質(zhì)耦合計(jì)算模型,研究不同重現(xiàn)期洪水時(shí)河道中污染物的輸移擴(kuò)散規(guī)律,確定蓄水時(shí)間。重點(diǎn)分析了永定新河在不同來(lái)水情況下河道中的水質(zhì)變化情況及沖污時(shí)間,為向蓄滯洪區(qū)和海洋水庫(kù)分洪蓄水提供參考。 (5)海洋水庫(kù)蓄水水質(zhì)鹽度研究。結(jié)合天津市海擋防護(hù)規(guī)劃,提出了在永定新河河口規(guī)劃的人工瀉湖可兼作海洋水庫(kù)。并利用三維水動(dòng)力和水質(zhì)耦合模型,從蓄水鹽度方面探討了在汛期將人工瀉湖作為蓄淡水庫(kù)的可能性。以20年一遇洪水過程為例,給出了相應(yīng)不同蓄水方式條件下水庫(kù)水質(zhì)的變化過程;同時(shí),探
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TV213.9

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本文編號(hào)：2598543