近年來隨著氣候變化的加劇,城市化進程的加快,極端降雨頻發(fā),洪澇災害造成了較大的生命財產(chǎn)損失。同時隨著計算性能提升和計算方法的改進,雨洪數(shù)值模型成為研究洪澇問題的重要技術手段。然而城市區(qū)域精細地形和管網(wǎng)資料缺失嚴重難以獲取,極大地限制了雨洪數(shù)值模型的應用。本文針對無資料區(qū)域洪澇過程模擬不足的現(xiàn)狀,以開發(fā)一套適用于無資料區(qū),模擬精度更好,更為簡便的模擬方法為目標。在西安理工大學開發(fā)的全水動力雨洪模擬基礎上,提出適用于精確地形缺失區(qū)的摩阻修正方法和適用于管網(wǎng)資料缺失區(qū)的等效排水方法,提高了模型在無資料區(qū)洪澇過程模擬精度,并通過基本算例對提出方法進行了驗證。通過對淺水方程中摩阻項進行理論分析及公式推導,提出基于粗糙DTM地形的摩阻修正方法。對四個主要影響因子:地形坡度、建筑密度、單寬流量和網(wǎng)格分辨率進行了敏感性分析,確定修正系數(shù)對網(wǎng)格分辨率不敏感。采用非線性擬合得到修正系數(shù)與地形坡度、建筑密度和單寬流量的關系式。通過理想城市流域和Toce河物理模型試驗區(qū)域洪澇過程對該方法進行了驗證,結果表明采用摩阻修正方法在不同點位和斷面處水深模擬精度明顯提升,該方法有望成為一種適用于精細地形資料缺失區(qū)洪水演... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究進展
        1.2.1 精細地形資料缺失區(qū)洪澇過程模擬方法進展
        1.2.2 管網(wǎng)資料缺失城區(qū)雨洪過程模擬方法進展
    1.3 研究內容與技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 技術路線
2 基于全水動力法的洪澇過程數(shù)值模擬方法
    2.1 二維地表漫流過程計算
    2.2 一維管網(wǎng)匯流計算
    2.3 一二維耦合方法
    2.4 本章小結
3 精細地形資料缺失區(qū)洪水演進過程模擬方法
    3.1 基本理論與方法
    3.2 公式推導
    3.3 摩阻修正系數(shù)擬合
    3.4 本章小結
4 管網(wǎng)資料缺失區(qū)內澇過程模擬方法
    4.1 全域等效排水方法
    4.2 道路等效排水方法
    4.3 雨水井等效排水方法
    4.4 本章小結
5 資料缺失城區(qū)雨洪過程數(shù)值模擬方法驗證
    5.1 精細地形資料缺失區(qū)洪水演進過程模擬方法驗證
        5.1.1 理想城市區(qū)域洪澇過程模擬
        5.1.2 Toce河物理模型洪澇過程模擬
        5.1.3 結果分析與小結
    5.2 管網(wǎng)資料缺失區(qū)雨洪過程模擬方法
        5.2.1 理想城市降雨徑流過程模擬
        5.2.2 灃西新城實際內澇過程模擬
        5.2.3 結果分析與小結
    5.3 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間主要研究成果
致謝



本文編號：3675506