基于swmm模型城市暴雨内涝研究——以东莞市典型小区为例.pdf

中山大学
硕士学位论文
基于SWMM模型的城市暴雨内涝研究——以东莞市典型小区为例
姓名:李江明
申请学位级别:硕士
专业:水文学及水资源
指导教师:陈洋波
20090606
基于模型的城市暴雨内涝研究——以东莞市典型小区为例业:摘要专作者:导师:水文学及水资源李江明陈洋波教授由于城市化的快速发展,目前我国许多城市都承受着城市内涝灾害的困扰,城市内涝严重危害了城市居民的生民财产安全,在很大程度上制约了城市的社会经济发展。为了充分了解暴雨内涝在城市的产流、汇流和管道排水的过程,本文主要从以下几个方面的对城市内涝进行分析和研究:总结国内外关于城市内涝的研究理论和成果。从水文学和水力学的角度归纳了城市内涝计算理论,根据城市不同于流域的产汇流特点总结了城市产汇流的计算方法和排水管网的计算方法。目前有很多计算城市雨洪的模型,但是专门用来计算城市内涝积水过程的模型并不是很多,本文主要介绍了几种可以用于城市内涝计算的模型,模型、P汀⑽至指L啬P秃吞旖蚴谐乔┯炅だ苑抡嫦低衬型。基于⒍甘谐鞘心诶约扑隳P停扑阍诓煌杓票┯昵樾蜗孪的内涝情况,并对计算结果进行分析。分析总结出了引起东莞内涝的主要原因。城市内涝是城市洪水的重要组成部分,城市暴雨内涝的研究对城市洪水管理和洪水预警预报具有重要意义。关键词城市内涝模型模型城市雨洪
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学位论文作者签名:签陟鲫冢厕冬诵’舀原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的学位论文,是本人在导师的悉心指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确的方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:摩汐明学位论文使用授权声明本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。导师签名:日期:
第绪论研究背景及研究意义随着城市化进程的加快,一方面,由于屋顶和硬质地面等不渗透面积的大幅增加,出现地表渗水量变少、地表糙率系数变小、汇流时间缩短,洪水总量增多、洪峰流量增加,尤其是地表汇流量增加,洪峰时间提前,,这样便产生了城市内涝。城市内涝是一种严重的自然灾害,一般因短时间内的集中强降雨形成,因降雨而产生的大量雨水超过城市排水系统的排放能力,就会在城市内的一定区域发生积水,引起灾害。城市地区由于人口稠密,建筑物密集,经济活动集中,部分地点还可能存贮有危险品,一旦发生内涝,其危害极大,不但给局部地区带来严重的淹没损失,造成城市交通中断,扰乱整个城市的正常生活和工作秩序,还会引起衍生和次生灾害,给人民生命财产带来极大损害。改革开发以来,一方面,我国城市化进程不断加快,城市规模越来越大,大量人口迅速向城市集中,城市的商业化程度越来越高,一旦发生洪水,其损失将越来越大;而另一方面,由于快速城市化,也引起城市下垫面的迅速变化,地面建筑物不断增加、增高,铺砌面积不断扩大,不透水面积迅速增大,同样量级的暴雨产生的洪水量级急剧增加。同时,由于快速城市化,城市排水系统的建设跟不上城市的发展,发生城市洪水灾害的风险大大增加,城市内涝已成为了制约城市建设和经济发展的重要因素。内涝作为城市洪水灾害的重要组成部分对城市有着非常大的影响。由于内涝计算的复杂性和对基础数据的高要求,内涝计算研究进展较为缓慢。传统的内涝计算是从排水管网设计中演变而来的,是为了管道设计采用设计情况下的降雨作为输入条件,着重强调管道流量的计算,而对产汇流过程则基本沿用流域产汇流的计算方法。东莞市是中国南方珠江三角洲地区快速城市化的一个典型,在短短的多年时间内就从一个农业县发展成为一个拥有常住人口嗤蛉说拇蠖际校年的锏谠#酆暇檬盗尤ü丶妒械谝晃弧6涔
研究进展城市内涝积水计算模型——天津市沥涝仿真系统,就是基于水动力学方程的内涝年中,平均每年的洪水灾害损失超过谠#,城市内涝己成为制约东莞市经济社会发展的重要冈素。因此,开展东莞市内涝研究对于东莞市防灾减灾有着重要的意义。城市内涝研究与流域洪水研究有一定的联系,但也有很大的区别。城市内涝研究可以从水文学角度,也可以从水动力学角度出发,但是一般都采用模型方法进行研究。模型方法可以分为水文学内涝模型和水动力学内涝模型。传统的内涝计算模型主要是在水文模型的基础上改进后发展出来的。国外常用的模型有模型、P汀⑽至指L