發(fā)布時(shí)間：2017-04-13 03:03

  本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)字航道的二維水沙模型在航道維護(hù)決策中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)字航道實(shí)現(xiàn)了航道圖的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化,航標(biāo)等通航設(shè)施的信息化、網(wǎng)絡(luò)化,但在航道演變預(yù)測、航道維護(hù)輔助決策等方面仍然缺乏深入研究。本文主要從數(shù)據(jù)資源挖掘與交換,水沙模型構(gòu)建、航道沖淤預(yù)測等方面對基于數(shù)字航道的水沙模型在航道維護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,取得以下研究成果：1、分析了長江數(shù)字航道S-57格式電子航道圖的理論數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和封裝解析方法,研究了S-57格式電子航道圖,CAD航道圖的數(shù)據(jù)提取、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法,以及數(shù)字高程模型建立和空間數(shù)據(jù)分析計(jì)算的方法,實(shí)現(xiàn)了從國際標(biāo)準(zhǔn)S-57格式電子航道圖中提取符合二維水沙模型要求的水深數(shù)據(jù),解決了數(shù)字航道與數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)交換問題。2、選取長江黑沙洲水道作為實(shí)驗(yàn)河段,建立了基于數(shù)字航道的二維水沙模型。進(jìn)口邊界條件采用大通站逐日平均來流量過程和逐日平均來沙量過程,對于黑沙洲水道下游高安圩缺少水位邊界資料的情況,采用一維非恒定流模型HEC-RAS從蕪湖水位推算水面線至高安圩,得到其水位過程。根據(jù)河段臨時(shí)測點(diǎn)的水位、流速、含沙量數(shù)據(jù)以及數(shù)字航道的地形數(shù)據(jù)對水沙模型進(jìn)行了驗(yàn)證,模擬結(jié)果與實(shí)測吻合較好,滿足規(guī)范要求。3、利用驗(yàn)證通過的二維水沙模型,根據(jù)數(shù)字航道的實(shí)測電子航道圖,及時(shí)更新二維水沙模型地形數(shù)據(jù),輸入預(yù)測的水文條件,對實(shí)驗(yàn)河段沖淤情況展開預(yù)測,并將預(yù)測結(jié)果用于航道預(yù)防性維護(hù)管理。實(shí)現(xiàn)了基于沖淤幅度預(yù)測的航道水深測量任務(wù)調(diào)度、枯水期航道維護(hù)疏浚決策,以及航標(biāo)動(dòng)態(tài)管理。綜上,通過挖掘數(shù)字航道中的豐富數(shù)據(jù)資源,建立二維水沙數(shù)學(xué)模型,可實(shí)現(xiàn)輔助決策和預(yù)防性維護(hù),提高航道維護(hù)質(zhì)量和效率。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字航道 電子航道圖 二維水沙數(shù)學(xué)模型 航道維護(hù)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U697
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 課題的提出10
• 1.3 研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.1 水沙模型發(fā)展進(jìn)程10-11
• 1.3.2 二維水沙模型應(yīng)用進(jìn)展11-13
• 1.3.3 國內(nèi)外航道維護(hù)現(xiàn)狀13-14
• 1.4 主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)14-16
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 需解決的關(guān)鍵技術(shù)15-16
• 第二章 數(shù)字航道與二維水沙模型的數(shù)據(jù)交換方法16-28
• 2.1 數(shù)字航道16-19
• 2.1.1 數(shù)字航道的概念16-17
• 2.1.2 數(shù)字航道的研究內(nèi)容17-18
• 2.1.3 數(shù)字航道建設(shè)的意義18
• 2.1.4 電子航道圖18-19
• 2.2 MIKE21 FM水動(dòng)力模型簡介19
• 2.3 模型控制方程19-22
• 2.3.1 二維水流基本方程19-21
• 2.3.2 二維泥沙基本方程21
• 2.3.3 數(shù)值計(jì)算方法21-22
• 2.4 數(shù)據(jù)提取與處理的技術(shù)路線22-23
• 2.5 CAD航道圖與電子航道圖的數(shù)據(jù)提取23-28
• 2.5.1 CAD航道圖數(shù)據(jù)提取23-24
• 2.5.2 電子航道圖的數(shù)據(jù)提取24-26
• 2.5.3 數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與檢驗(yàn)26-28
• 第三章 二維水沙數(shù)學(xué)模型的建立及驗(yàn)證28-46
• 3.1 實(shí)驗(yàn)河段概況28-31
• 3.1.1 地理位置28-29
• 3.1.2 水文條件29-30
• 3.1.3 地質(zhì)地貌30
• 3.1.4 河床演變及通航條件30-31
• 3.2 模型的建立31-34
• 3.2.1 模型計(jì)算范圍及網(wǎng)格劃分31-32
• 3.2.2 模型采用資料32-33
• 3.2.3 模型主要參數(shù)的選擇33-34
• 3.3 模型驗(yàn)證34-46
• 3.3.1 水位驗(yàn)證34-37
• 3.3.2 流速驗(yàn)證37-38
• 3.3.3 流向驗(yàn)證38-39
• 3.3.4 含沙量驗(yàn)證39-41
• 3.3.5 地形驗(yàn)證41-46
• 第四章 二維水沙數(shù)學(xué)模型在航道維護(hù)中的應(yīng)用46-59
• 4.1 概述46
• 4.2 水沙數(shù)據(jù)的選取46-47
• 4.3 航道沖淤變化的預(yù)測47-52
• 4.4 基于沖淤幅度預(yù)測的航道水深測量任務(wù)調(diào)度52-53
• 4.5 基于沖淤幅度預(yù)測的航道疏浚維護(hù)決策53-55
• 4.6 基于沖淤幅度預(yù)測的航標(biāo)管理55-59
• 4.6.1 內(nèi)河航標(biāo)的布設(shè)55-57
• 4.6.2 優(yōu)化航標(biāo)配布57-58
• 4.6.3 長江電子航道圖航標(biāo)數(shù)據(jù)的更新58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 研究成果與結(jié)論59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-63

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)字航道的二維水沙模型在航道維護(hù)決策中的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：302633