本文關(guān)鍵詞： 城市洪澇模擬 模型集成 模型耦合 GIS技術(shù) 可視化系統(tǒng)　出處：《山東大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：伴隨著我國(guó)不斷加速的城市化進(jìn)程和加劇的全球氣候變化,城市排水系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展已嚴(yán)重滯后,突發(fā)的強(qiáng)降雨頻繁引發(fā)各大城市洪澇災(zāi)害,造成極其嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。城市洪澇數(shù)值模擬是城市排水系統(tǒng)規(guī)劃和城市洪澇災(zāi)害管控的重要途徑,因此,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)缺乏實(shí)時(shí)高效可靠的城市洪澇模型系統(tǒng)管理和模擬應(yīng)用方面所進(jìn)行的研究,對(duì)國(guó)內(nèi)發(fā)展城市洪澇模型平臺(tái)和城市防洪排澇問(wèn)題的技術(shù)支持工作具有重要的意義。本文基于GIS技術(shù)平臺(tái),集成先進(jìn)一維模型的優(yōu)勢(shì)模塊并耦合自主開發(fā)的二維模型,構(gòu)建能夠完整模擬地下管流與地面徑流的城市洪澇一維二維耦合模型程序應(yīng)用系統(tǒng)。首先,集成HEC-1與EPA-SWMM模型,構(gòu)建一維降雨徑流管網(wǎng)集成模型。對(duì)HEC-1與S WMM模型進(jìn)行模塊分解及優(yōu)勢(shì)對(duì)比,通過(guò)源碼調(diào)試、模型概化、模塊控制、參數(shù)整合和接口編寫,實(shí)現(xiàn)前者水文模塊與后者一維水動(dòng)力模塊的集成,并應(yīng)用模型對(duì)濟(jì)南市廣場(chǎng)西溝流域道路行洪問(wèn)題進(jìn)行模擬分析。其次,構(gòu)建二維地表漫流水動(dòng)力學(xué)模型�；诮惶嫱芴袷接邢薏罘址ǚ猪�(xiàng)離散二維淺水方程,確定模型的初始條件以及波前能量傳遞、溢水、固壁等邊界條件,考慮到了穩(wěn)定性與誤差問(wèn)題,并以fortran語(yǔ)言和精簡(jiǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式,建立二維地表漫流模型,并通過(guò)濟(jì)南市華山湖算例驗(yàn)證模型的可行性。最后,構(gòu)建城市洪澇一維二維耦合模型,并重點(diǎn)進(jìn)行模型程序系統(tǒng)開發(fā)。通過(guò)流量交換建立模型模塊的連接,完成一維集成模型與二維模型的耦合。從系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和功能需求出發(fā),基于ArcGIS平臺(tái)進(jìn)行可視化界面和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),開發(fā)耦合模型程序應(yīng)用系統(tǒng),并通過(guò)界面操作完成系統(tǒng)模擬應(yīng)用。
[Abstract]:With the accelerating process of urbanization and increasing global climate change in China, urban drainage system planning development has been seriously lagging behind, sudden heavy rainfall frequently caused by flood disasters in major cities. The numerical simulation of urban flood is an important way of urban drainage system planning and urban flood disaster control. In view of the lack of real-time, efficient and reliable urban flood model system management and simulation application research. It is of great significance for the development of urban flood model platform and the technical support of urban flood control and drainage in China. This paper is based on GIS technology platform. Integrating the advantage module of advanced one-dimensional model and coupling the self-developed two-dimensional model, the application system of one-dimensional coupled model of urban flood and waterlogging can be constructed which can simulate the underground pipe flow and surface runoff completely. Integration of HEC-1 and EPA-SWMM model to build a one-dimensional rainfall runoff pipe network integration model. HEC-1 and SWMM model module decomposition and advantage comparison, through the source code debugging. Model generalization, module control, parameter integration and interface programming to realize the integration of the former hydrological module and the latter one-dimensional hydrodynamic module. The model is used to simulate and analyze the problem of road flood flow in Xigou Basin of Jinan City. Secondly, a two-dimensional surface overflowing income dynamic model is constructed. The two-dimensional shallow water equation is discretized by finite difference method based on alternating leapfrog scheme. The initial conditions of the model as well as the boundary conditions of wave front energy transfer, overflow and solid wall are determined. The stability and error problems are considered, and the fortran language and the simplified data storage format are used. A two-dimensional surface overflowing model is established, and the feasibility of the model is verified by an example of Huashan Lake in Jinan. Finally, a one-dimensional coupled model of urban flood and waterlogging is constructed. And the model program system development is emphasized. The connection of model module is established through traffic exchange, and the coupling of one-dimensional integrated model and two-dimensional model is completed. The system structure and function requirements are considered. The visual interface and database are designed based on ArcGIS platform, and the application system of coupling model program is developed, and the simulation application is completed by interface operation.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU998.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙建華;淺論鄉(xiāng)村—城市轉(zhuǎn)型期的矛盾和協(xié)調(diào)發(fā)展[J];中國(guó)建設(shè)信息;2003年18期

2 王洪濤;威岑豪森市的“21世紀(jì)”議程[J];城市開發(fā);2004年02期

3 郝俊芳;城市特色的選擇[J];建設(shè)科技;2004年22期

4 陳吉寧;城市水系統(tǒng)的綜合管理:機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J];中國(guó)建設(shè)信息;2005年13期

5 邱衍慶;城市競(jìng)爭(zhēng)協(xié)調(diào)之道——追求競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值、目的、工具合理性統(tǒng)一[J];城市規(guī)劃;2005年01期

6 逄國(guó)偉;;城市特色的雙向評(píng)價(jià)[J];建設(shè)科技;2010年15期

7 楊媚;邱燦紅;;尋找城市的特色——城市發(fā)展與特色保護(hù)[J];中外建筑;2010年11期

8 阮志大;試論首都規(guī)劃中一個(gè)應(yīng)加考慮的新內(nèi)容——城市防火規(guī)劃問(wèn)題[J];建筑學(xué)報(bào);1984年08期

9 焦?fàn)柦埂じ缂?意大利的城市和區(qū)域情況[J];建筑學(xué)報(bào);1989年02期

10 盧曦,王遠(yuǎn)成,吳文權(quán);城市峽谷熱容量的數(shù)值模擬[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);2005年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王慧鈞;;第三章 城市共生論[A];中原城市群科學(xué)發(fā)展研究[C];2008年

2 金磊;;現(xiàn)代城市災(zāi)害學(xué)的原理及系統(tǒng)化模式探討[A];管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)進(jìn)展——全國(guó)青年管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)論文集（第3卷）[C];1995年

3 邱衍慶;;城市競(jìng)爭(zhēng)協(xié)調(diào)之道——追求競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值、目的、工具合理性統(tǒng)一[A];2004城市規(guī)劃年會(huì)論文集（下）[C];2004年

4 程文;;城市的合理規(guī)劃、建設(shè)和管理——以貴陽(yáng)市云巖區(qū)為例[A];現(xiàn)代地理科學(xué)與貴州社會(huì)經(jīng)濟(jì)[C];2009年

5 劉天寶;韓增林;;全球化之產(chǎn)業(yè)與環(huán)境變遷下的城市區(qū)域整合[A];中國(guó)地理學(xué)會(huì)百年慶典學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2009年

6 曾舜;;宜居城市離我們有多遠(yuǎn)[A];宜春市“解放思想求突破、科學(xué)發(fā)展促趕超”理論研討會(huì)論文集[C];2008年

7 徐善;;2011-2012年上海青年政治學(xué)者關(guān)于城市治理的研究綜述[A];上海青年政治學(xué)年度報(bào)告2013[C];2013年

8 劉兆存;秦耀辰;范瑋佳;;第五章 城市區(qū)域發(fā)展的非線性模型[A];中原城市群科學(xué)發(fā)展研究[C];2008年

9 龍小康;;對(duì)武漢市建設(shè)創(chuàng)新型城市的思考[A];節(jié)能環(huán)保 和諧發(fā)展——2007中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（三）[C];2007年

10 孟克;;淺議城市可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策[A];中國(guó)城市建設(shè)與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐——城市建設(shè)與環(huán)境保護(hù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1997年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 任思蘊(yùn);城市是聚集智慧、推動(dòng)創(chuàng)新的必要載體[N];文匯報(bào);2013年

2 盧光明;突出城市功能建設(shè) 推進(jìn)城市信息化進(jìn)程[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2005年

3 記者 張玉白;到2025年，我們的城市會(huì)是什么樣？[N];哈密報(bào)(漢);2008年

4 本報(bào)記者 李坤民;讓更多的城市走進(jìn) 創(chuàng)新時(shí)代[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2008年

5 劉士祥;迎接城市區(qū)域化的春天[N];中華合作時(shí)報(bào);2004年

6 記者施鶯;統(tǒng)籌推進(jìn)法治城市創(chuàng)建[N];南通日?qǐng)?bào);2010年

7 記者 李軍　通訊員 牛炳章;努力打造獨(dú)具特色的現(xiàn)代化新型城市[N];甘肅法制報(bào);2010年

8 梁艷霞 中共中山市委黨校;中山城市發(fā)展模式 打造“一生之城”[N];中山日?qǐng)?bào);2011年

9 高劍;加強(qiáng)社會(huì)管理 提升城市競(jìng)爭(zhēng)力[N];東莞日?qǐng)?bào);2011年

10 本報(bào)記者 史鵬程;打造宜居宜業(yè)的幸福城市[N];太原日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 安筱鵬;城市區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的制度變遷與組織創(chuàng)新[D];東北財(cái)經(jīng)大學(xué);2003年

2 吳超;城市區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展研究[D];中山大學(xué);2005年

3 張毓峰;城市區(qū)域空間組織研究[D];西南財(cái)經(jīng)大學(xué);2008年

4 索健;中外城市既有住宅可持續(xù)更新研究[D];大連理工大學(xué);2014年

5 向峰;基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的用戶行為與城市感知研究[D];華中科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張宏興;城市區(qū)域協(xié)調(diào)組織研究[D];東北財(cái)經(jīng)大學(xué);2005年

2 張峗程;城市效應(yīng)對(duì)上海地區(qū)夏季午后強(qiáng)對(duì)流天氣的影響研究[D];華東師范大學(xué);2016年

3 陳鵬宇;城市洪澇一維二維耦合模型與系統(tǒng)開發(fā)研究[D];山東大學(xué);2016年

4 李維樂(lè);城市人癥候群城市人精神心理探討的視覺敘述[D];清華大學(xué);2015年

5 江喜;以生態(tài)學(xué)理論為基石建構(gòu)城市美[D];安徽大學(xué);2010年

6 賴運(yùn)榮;進(jìn)城務(wù)工青年城市融入進(jìn)程中政府責(zé)任研究[D];南昌大學(xué);2010年

7 王奕程;智慧城市建設(shè)研究[D];安徽大學(xué);2014年

8 鐘明;我國(guó)城市政府預(yù)警機(jī)制的構(gòu)建與運(yùn)行[D];電子科技大學(xué);2007年

9 尚正永;城市區(qū)域整合發(fā)展研究[D];西北師范大學(xué);2005年

10 邱玨;城市網(wǎng)格化管理研究[D];中共上海市委黨校;2008年

，

本文編號(hào)：1479313