蓄滯洪區(qū)一二維多口門(mén)銜接洪水調(diào)度數(shù)學(xué)模型研究與應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞: 蓄滯洪區(qū) 洪水調(diào)度數(shù)值模擬 一二維銜接計(jì)算 洪災(zāi)期望損失 洪水風(fēng)險(xiǎn)圖 出處:《天津大學(xué)》2014年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:近年來(lái)我國(guó)洪水頻發(fā),洪水造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失與慘重的人員傷亡。本文針對(duì)非工程性防洪設(shè)施--蓄滯洪區(qū)進(jìn)行洪水調(diào)度的數(shù)值模擬計(jì)算,得到不同來(lái)流情況下蓄滯洪區(qū)內(nèi)淹沒(méi)水深、淹沒(méi)面積與淹沒(méi)歷時(shí)等信息,為防洪減災(zāi)以及蓄滯洪區(qū)內(nèi)的洪水調(diào)度和社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供有力的技術(shù)支持與科學(xué)依據(jù)。 本文分別利用三點(diǎn)隱式差分法和有限體積法離散一維、二維控制方程,結(jié)合永定河蓄滯洪區(qū)現(xiàn)狀地形及現(xiàn)行調(diào)度方案,建立了蓄滯洪區(qū)一、二維洪水調(diào)度數(shù)學(xué)模型。為了驗(yàn)證模型的精度,使用1956年歷史洪水資料進(jìn)行模擬計(jì)算與參數(shù)調(diào)試。經(jīng)過(guò)調(diào)試后確定了模型的主要參數(shù),應(yīng)用該模型進(jìn)行北京新機(jī)場(chǎng)建設(shè)的防洪評(píng)價(jià)研究。研究結(jié)果表明北京新機(jī)場(chǎng)建設(shè)對(duì)永定河蓄滯洪區(qū)的防洪減災(zāi)作用影響不大。根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出了寺垡辛莊分洪口門(mén)的建議分洪水位與分洪控制流量。通過(guò)對(duì)屈家店閘上水位與過(guò)流流量的影響因素進(jìn)行分析,認(rèn)為蓄滯洪區(qū)的入流總水量與龍河最大流量是最主要的影響因素。在北京新機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)期建設(shè)后的工況下,利用MichaeL. Dekay與Gary H.McClelland建立的公式進(jìn)行洪災(zāi)期望損失計(jì)算,以水深分布為災(zāi)情劃分依據(jù),初步繪制了永定河蓄滯洪區(qū)的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖。 本次建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)一維河道與二維泛區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格單獨(dú)剖分。小流量時(shí)河道獨(dú)立計(jì)算,大流量時(shí)利用一二維銜接模式進(jìn)行計(jì)算。一二維模型銜接模式采用一維旁側(cè)出流流量等于二維模型邊界流量,一二維水位差確定堰流流量、方向的方法交替疊代計(jì)算,達(dá)到一二維銜接模型聯(lián)解的目的,實(shí)現(xiàn)一維與二維的耦合計(jì)算。本模型通過(guò)流量、水位與擬序三重條件控制分洪口門(mén)的啟用,實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄滯洪區(qū)防洪調(diào)度方案的運(yùn)用。在洪災(zāi)期望損失的計(jì)算中,提出對(duì)MichaeL. Dekay與Gary H.McClelland建立的經(jīng)驗(yàn)公式的修正方法,通過(guò)分析洪水風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)結(jié)果表明,,修正后的經(jīng)驗(yàn)公式更能體現(xiàn)洪水風(fēng)險(xiǎn)特征與預(yù)警時(shí)間的相互關(guān)系。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TV122;TV873
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1500501
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