基于MIKE模型的城市内涝弹性分析及防涝措施的优化研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohanhan52
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,我国经济得到飞速发展、城市化进程不断加快的同时,城市内涝灾害也变得越来越频繁,越来越剧烈。内涝灾害给人民生命财产安全的威胁变得越来越大。对城市内涝进行弹性分析有助于从本质上了解内涝灾害的形成过程以及恢复能力,为相关部门的防灾减灾治灾后恢复工作提供科学指导。本文基于MIKE FLOOD模型模拟了南昌市朝阳新城在不同重现期降雨下的管网负荷以及地表积水淹没情况,进而对淹没情况进行弹性分析,并对内涝弹性值的影响因素进行研究,最后根据管网负荷、积水情况以及内涝弹性值比较不同方案的内涝防治效果,对研究区的防涝措施建设具有重要参考价值。本研究主要成果如下:(1)对不同重现期降雨下研究区的管网负荷、积水情况进行分析。设计1a、3a、5a、10a及20a等五种重现期降雨,选取10个典型子汇水区分析不同重现期降雨下的子汇水区降雨径流情况,可知综合径流系数与面积越大,子汇水区的径流总量与峰值流量也越大。研究区的溢流节点数、超载管道占比随着降雨重现期的增大而上升,在1a降雨重现期下的溢流节点占比、超载管道占比分别为9.59%、17.16%,可认为研究区排水能力基本达到1a设计重现期的标准。对研究区积水情况分析可知,降雨重现期越低,积水网格数越少,积水区平均水深越小。(2)分析不同重现期降雨下研究区的内涝弹性。统计模拟周期内的积水网格数,根据设定的下垫面淹没阈值得到研究区内相应的淹没网格数,计算研究区排水系统性能,进而对城市内涝进行弹性分析。结果表明:降雨重现期越小,系统性能受到的最大冲击越小,恢复时间越早。对研究区内涝进行弹性分析可知,降雨重现期越小,内涝弹性值最低值及最终值越大,对系统性能总损失越小,因此内涝灾害的恢复能力越好,且在遭遇低重现期降雨时研究区系统弹性最终值变化更敏感。(3)研究下垫面不透水率与雨峰位置对于城市内涝弹性的影响。研究结果表明:在三种不同的下垫面不透水系数的情景下,内涝弹性值随着下垫面不透水系数的增大而降低,下垫面不透水系数越大,对研究区排水系统性能的最大冲击越大,到达最大冲击时刻越提前。但不同雨峰位置情境下的内涝弹性差距很小,雨峰位置越靠前,内涝弹性最低值越小,更提前到达系统性能最大损失时刻。(4)基于溢流节点、超载管道占比、地表积水情况以及内涝弹性值比较四种不同灰绿方案的内涝防治效果。结果表明:措施组合最多的方案四(雨水调蓄池+绿色屋顶+下凹式绿地+透水铺装)效果最好,而方案一(雨水调蓄池+绿色屋顶)的防涝效果稍稍弱于方案四,方案三(雨水调蓄池+透水铺装)与方案二(雨水调蓄池+下凹式绿地)效果较为接近。
其他文献
楼梯在地震灾害发生时承担着辅助人员逃生的重要功能,然而对现有的多次地震灾害研究表明,框架结构中混凝土楼梯构件损害严重,灾害发生时,难以达到供人员逃生防灾的作用。因为在当前的结构设计中,习惯地将主体设计与楼梯设计设计分开进行,没有考虑楼梯参与整体抗震,忽略了两者之间的相互作用。因此,本文针对梁式楼梯,利用ABAQUS有限元分析软件及ETABS结构计算软件对考虑楼梯参与整体计算,无楼梯及设置滑动支座形
氟化物是人体必需的元素,摄入途径为主要为饮用水。长期接触高浓度氟化物会导致氟牙症和氟骨症。我国北方某地区地表水氟含量超标,并伴随水体富营养化的问题。水体富营养化会导致水体中藻类大量生长。本文以典型的蓝藻-铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为研究对象,从混凝剂的种类以及投加量、藻类的行为、投加量、p H、有机物的影响等方面进行探索,经实验探究得以下结论:(1)藻细胞在含氟培养
近年来旧建筑加固改造桩基检测越来越多,并且旧建筑年限久远,为了在旧建(构)筑物改造、盾构施工甚至工程纠纷等复杂情况下准确判断桩的质量,可以采用旁孔透射波法对既有建筑进行检测,旁孔透射波法在工程实践已说明了它在上述各种疑难条件下具有实用价值。本文利用数值方法研究了桩周土对桩中波传播速度作用,结合工程实际讨论其对旁孔透射波法桩基检测的影响,主要完成工作如下:(1)既有建筑的桩基一般已沉降到位,其桩土已
城市扩张让许多原始的河道和湖泊变成了城市的一部分,建设不合理使得原本连通的水系被隔断,修复城市区域内水系连通性是建设海绵城市的重要内容,取得了显著的生态效益、社会效益和经济效益。本次研究基于景观生态学中“点—边”数量关系建立水系环度(α)、节点连接率(β)和网络连通度(γ)三种水系连通性评价指标,将南昌市水系依照一定的规则绘制出南昌市水系“节点—廊道”有向图,并以城市湖水体引流化污为切入点来优化城
切线模量法基于原状土的压板试验,可以得出不同应力水平以及不同深度土层下的切线模量,地基沉降的非线性特点得以体现,该方法对于典型原位压板载荷试验曲线采用双曲线进行拟合方法,当工程实践中的原状土压板试验的荷载-沉降曲线在加载初期接近直线,直线段的p-s曲线拟合算法需要进一步的研究。本文基于切线模量对多层土复合地基以及多层土刚性桩复合地基进行沉降分析,主要研究内容如下:(1)切线模量法采用双曲线对p-s
目前关于耦合状态下再生混凝土的冻融性能研究多属于宏观层面的物理试验,研究结果往往因实验条件的限制,只能从诸如压碎指标、动弹性模量、强度损失率等宏观力学性能指标表征再生混凝土冻融性能的好坏。本文基于多场耦合模型,建立再生混凝土的有限元模型进行计算分析,通过再生混凝土孔隙水压力、第一主应力分布、温度差、应变等参数的变化,从微观层面研究了在经历多个冻融循环前后,再生混凝土冻融性能的演变。本文具体研究工作
建筑工程质量直接影响工程产品的适用性,同时关系着人民群众的生命财产安全。施工阶段质量控制是工程质量控制的重点,是对施工阶段人、机、料、方法和环境五个要素的控制。按照工程项目施工层次,施工阶段质量可分为工序质量、分项工程质量、分部工程质量以及单位工程质量,其中工序质量是确保其他层次工程质量的前提。工序质量控制是通过编制工艺规程、组织技术交底等方式对工序活动涉及要素的控制,工艺规程内容缺乏结构性、技术
滑坡是世界上最为常见的地质灾害,每年会因滑坡造成大量的人员伤亡和财产损失,其中,降雨是诱发滑坡的重要因素。降雨会导致土体重度增加,弱化土体抗剪强度,减少土体内部基质吸力,进而严重影响边坡稳定性。因此,开展降雨诱发边坡失稳机理及可靠度研究,具有十分重要的现实意义和巨大的经济与社会效益。然而目前的降雨诱发边坡失稳机理及可靠度研究中存在着一些不足:(1)忽略了土体水力模型参数空间变异性的影响;(2)缺少
烟草花叶病毒(Tobacco Mosaic virus,TMV)宿主范围广,传染性强,造成严重的经济损失。农药依然是目前田间防治TMV的主要方法,但化学农药的滥用可能带来生态安全问题,因此开发环境友好的抗病毒生物农药具有重要意义。生物活性蛋白TDP来自于金针菇(Flammulina velutipes),体外喷施能使烟草植株抗病防御酶活性提高,并能抑制TMV在植株体内的增殖。相对于野生型烟草,转F
装配式钢筋混凝土柱(Reinforced Concrete Column)—钢梁(Steel Beam)组合框架结构,简称装配式RCS组合框架结构,是一种顺应建筑工业化发展趋势、有广阔应用前景的结构体系。目前对装配式RCS组合框架结构(空间框架)在偶然事件作用(如爆炸、撞击)下的抗连续倒塌性能的研究,还未见公开文献报道。本文基于课题组已完成的节点子结构静力倒塌试验,提出了初始失效柱的弱化设计、制作