我國(guó)人口城鎮(zhèn)化率接近60%,未來仍將長(zhǎng)期處于持續(xù)性的城市化進(jìn)程中。城市不透水地面占用了涵養(yǎng)水源的林草、湖泊和濕地,切斷了地表水和地下水間的水力聯(lián)系,擠占了洪澇災(zāi)害的調(diào)蓄空間,導(dǎo)致城市洪澇災(zāi)害頻發(fā)。海綿城市建設(shè)秉持低影響開發(fā)理念,以恢復(fù)城市的自然水循環(huán)過程和洪澇災(zāi)害調(diào)蓄能力為目的。海綿設(shè)施與洪澇災(zāi)害間水文水動(dòng)力過程復(fù)雜、時(shí)空異質(zhì)性強(qiáng),研發(fā)適用模型辨析海綿城市建設(shè)驅(qū)動(dòng)下的城市產(chǎn)匯流規(guī)律,科學(xué)規(guī)劃建設(shè)以避免或減少城市化導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害已經(jīng)成為城市化建設(shè)中亟待研究的熱點(diǎn)和重要內(nèi)容。本文構(gòu)建分布式城市水文水動(dòng)力模型,以江西省萍鄉(xiāng)市為研究對(duì)象,采用情景模擬和敏感性分析技術(shù),開展海綿城市建設(shè)措施防治洪澇災(zāi)害的效果評(píng)價(jià)和成因分析。主要研究結(jié)果如下:（1）分析了模型的功能性需求和原理,研發(fā)了分布式城市水文水動(dòng)力模型,編寫了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模型計(jì)算機(jī)代碼程序。依據(jù)模型的功能性需求（海綿設(shè)施的產(chǎn)匯流過程和海綿設(shè)施-改造小區(qū)-區(qū)域不同空間尺度洪災(zāi)-澇災(zāi)過程耦合模擬）,構(gòu)建了分布式城市水文水動(dòng)力模型。模型中的產(chǎn)流模塊采用可表征復(fù)雜地表場(chǎng)次雨洪關(guān)系的徑流曲線數(shù)法（SCS-CN）和超滲產(chǎn)流模型;匯流模塊采用可模擬洪... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第2章分布式城市水文水動(dòng)力模型研發(fā)23圖2.1SCS-CN曲線Fig.2.1SCS-CNcurves表2.1萍鄉(xiāng)市不同地類產(chǎn)匯流參數(shù)參考值Table2.1Hydrological-hydrodynamicparametersfordifferentlandusetypesinthestudyarea地類CNfcn地類CNfcn水田10000.07廣場(chǎng)9500.05旱地80280.2海綿體60240.2園地70500.4公路9800.08喬木林57700.45鐵路80240.1灌木林81360.5河流10000.03草地79240.35水庫(kù)10000.03采礦地9000.08裸土88480.01工礦倉(cāng)儲(chǔ)9500.08住宅94120.05公共管理9500.05注：CN、fc和n分別為SCS-CN曲線徑流曲線數(shù)、穩(wěn)滲率和地表糙率，fc單位是mmh-1。CN、fc和n參考值分別引自文獻(xiàn)（Mockus，1969）、（桑非凡，2016；衛(wèi)熹等，2011；徐勤學(xué)等，2018）和（Downeretal.，2008）。結(jié)合SCS-CN模型和地表超滲產(chǎn)流模型，預(yù)報(bào)凈雨起訖時(shí)間、凈雨時(shí)長(zhǎng)、凈雨總量、地表凈雨總量、地下凈雨總量、時(shí)段凈雨量、時(shí)段地表凈雨量和時(shí)段地

第2章分布式城市水文水動(dòng)力模型研發(fā)31Matlab軟件進(jìn)行程序編譯，采用線性內(nèi)插方法獲取模擬計(jì)算時(shí)間尺度上的累積暴雨量和時(shí)段暴雨量。統(tǒng)計(jì)研究時(shí)段內(nèi)內(nèi)插和實(shí)測(cè)暴雨量的和，計(jì)算兩者間的相對(duì)誤差，評(píng)價(jià)內(nèi)插精度和采用線性方法內(nèi)插時(shí)段雨量的方法適用性。（2）模型模擬計(jì)算時(shí)間尺度上的網(wǎng)格場(chǎng)次暴雨過程基于模型計(jì)算時(shí)間尺度上的雨量站場(chǎng)次暴雨過程，采用反距離權(quán)重插值法對(duì)過程在網(wǎng)格上進(jìn)行逐時(shí)段插值，獲取模型計(jì)算時(shí)間尺度上的網(wǎng)格場(chǎng)次暴雨過程。反距離權(quán)重插值法遵循地理學(xué)第一定律：空間距離接近的事物具有相似的屬性，該屬性隨著空間距離增加而減校該方法認(rèn)為距離插值點(diǎn)最近的樣本對(duì)插值點(diǎn)屬性值貢獻(xiàn)最大，貢獻(xiàn)和距離成反比，其計(jì)算公式如下（張繼國(guó)等，2012；賈悅等，2016）：11snpiniipiidZZd===（2.22）其中：Z為估計(jì)值，Zi為第i（i=1,2,…,n）個(gè)樣本值，di是距離，ns是樣本容量，p為參數(shù)，代表距離的冪�；谀Ｐ陀�(jì)算時(shí)間尺度上雨量站場(chǎng)次暴雨過程，借助Matlab軟件編譯程序，采用反距離權(quán)重方法將測(cè)站暴雨過程逐時(shí)段插值到各模擬計(jì)算網(wǎng)格上，制定插值流程（見圖2.3）。圖2.3網(wǎng)格暴雨過程插值流程Fig2.3Interpolationflowchartforthegridprecipitation注：LIM代表線性內(nèi)插方法；IDW代表反距離權(quán)重插值法。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]城市水文水動(dòng)力耦合模型及其應(yīng)用研究[D]. 梅超.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 2019
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碩士論文
[1]基于文化框架改進(jìn)粒子群算法的河湖聯(lián)控防洪排澇調(diào)度模型研究[D]. 丑天馳.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于多功能效應(yīng)的成都市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)研究[D]. 李巧自.西南交通大學(xué) 2019
[3]北京市城市蒸散發(fā)研究[D]. 周琳.清華大學(xué) 2015
[4]城市透水鋪裝材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 趙亮.長(zhǎng)安大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3088757