發(fā)布時間：2020-03-24 15:57

【摘要】：天津市水資源嚴重短缺,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,水資源供需矛盾將更為突出。以往“入海為安”的單純防洪思想造成了有限水資源的嚴重浪費。如能利用洪水的資源特性,適當分蓄洪水,對緩解天津地區(qū)的缺水狀況和促進水資源的合理布局將具有重要的理論和實際意義。 本文以天津市北系河網(wǎng)為例,對洪水資源利用所涉及的問題進行了較為全面的研究和探討。論文的主要研究工作及成果如下: (1)河道洪水演進過程及蓄滯洪區(qū)蓄水過程研究。利用一維河網(wǎng)非恒定流數(shù)學模型對天津市北系河網(wǎng)進行了計算,模擬了包括潮白新河、北運河、永定新河、青龍灣減河四條河流的河網(wǎng),研究了不同頻率洪水下各河道洪水演進過程以及黃莊洼、大黃堡洼、西七里海、淀北四個蓄滯洪區(qū)的蓄水過程。蓄滯洪區(qū)的蓄水過程考慮了河道上游邊界的來水情況、下游潮位引起的海水上溯、各蓄滯洪區(qū)淹沒的經(jīng)濟損失以及最大允許蓄量等問題。與目前洪水資源化的研究多為概念上的論述相比,該部分內(nèi)容將洪水資源化研究具體到了量化的層面。 (2)蓄滯洪區(qū)蓄水過程三維動態(tài)演示及蓄水量和淹沒面積計算。利用ArcGIS9.0為開發(fā)平臺,采用COM(組件對象模型)技術(shù),結(jié)合編程語言VisualBasic對ArcGIS9.0提供的Arcscene進行了二次開發(fā),建立了蓄洪三維動態(tài)演示模塊。所建三維演示模塊能計算蓄滯洪區(qū)不同水位下的蓄水量和淹沒面積,為評估蓄洪損失提供了一個簡單、有效、快速的途徑,并在形象性和直觀性上彌補了傳統(tǒng)二維可視化的局限性。 (3)蓄滯洪區(qū)蓄水評價及蓄水優(yōu)化研究。根據(jù)天津市蓄滯洪區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀以及不同高程蓄滯洪區(qū)的資產(chǎn)狀況,對不同淹沒程度下各蓄滯洪區(qū)的經(jīng)濟損失和效益進行評價,并給出最佳的蓄水方案。提出了考慮蓄滯洪區(qū)的淹沒損失、防洪效益、供水效益和生態(tài)效益等指標,以蓄洪的綜合效益最大為原則,采用模糊識別理論進行方案優(yōu)選,確定最優(yōu)蓄水位的方法。 (4)汛期排渾蓄清,河道行洪沖污研究。為實現(xiàn)依河道水質(zhì)優(yōu)劣控制汛期蓄水時間,從而蓄到“好水”,提出了行洪沖污的觀點。建立了河道水動力學和水質(zhì)耦合計算模型,研究不同重現(xiàn)期洪水時河道中污染物的輸移擴散規(guī)律,確定蓄水時間。重點分析了永定新河在不同來水情況下河道中的水質(zhì)變化情況及沖污時間,為向蓄滯洪區(qū)和海洋水庫分洪蓄水提供參考。 (5)海洋水庫蓄水水質(zhì)鹽度研究。結(jié)合天津市海擋防護規(guī)劃,提出了在永定新河河口規(guī)劃的人工瀉湖可兼作海洋水庫。并利用三維水動力和水質(zhì)耦合模型,從蓄水鹽度方面探討了在汛期將人工瀉湖作為蓄淡水庫的可能性。以20年一遇洪水過程為例,給出了相應(yīng)不同蓄水方式條件下水庫水質(zhì)的變化過程;同時,探
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TV213.9

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