变化条件下城市排水除涝分析及内涝弹性研究

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近年来,由于极端气候频发以及城市化快速发展导致市政基础设施建设与经济社会发展不相匹配等因素,城市内涝现象频发,已经严重危害到人民的生命及财产安全。为应对城市内涝灾害,国家有关部门出台了相关防涝政策,许多专家学者也对城市内涝灾害及防治等进行了大量研究。其中排水除涝分析作为城市内涝防治的基础工作,能够有助于了解城市管网的排水能力及内涝风险等情况,而近些年将弹性分析与内涝风险分析相结合,对城市内涝弹性进行研究,也为城市内涝防治工作及研究提供了新思路。因此本文以大连市中心城区的春柳排水分区为例,利用Mike软件构建了研究区的管网、地形及内涝耦合模型,分析了变化条件下研究区的排水除涝效果,并在此基础上对研究区的内涝弹性进行研究,分析研究区对于降雨内涝灾害的抵抗能力,最后结合研究区的实际情况,对研究区的内涝弹性结果进行合理性分析。这不仅对于研究区的排水除涝规划编制、评估以及内涝防治措施完善等方面具有重要的指导作用,同时也为其他城市的内涝研究等工作提供了参考借鉴。本论文主要研究内容及成果如下所示:(1)在对研究区排水管网系统以及下垫面等资料分析的基础上,利用Mike系列软件分别构建了研究区的一维管网模型、二维地表漫流模型以及内涝耦合模型。根据规划设计降雨与模拟结果以及实测降雨涝情资料等对模型各参数进行率定验证,确保了本文模型计算的合理可靠性。(2)在分析暴雨公式参数变化情况的基础上,研究了不同暴雨公式情景下研究区管网节点溢流、管网满流以及管网排水分级标准的变化情况。分析了短历时设计降雨变化对于研究区管网排水能力评估的影响。(3)在分析原规划内涝风险评估过程中所选取长历时设计降雨的基础上,结合各典型设计降雨特征,重新组合了一场结合各典型降雨最不利特征的长历时设计降雨,以此分析了长历时设计降雨变化对于研究区内涝风险评估的影响。(4)在分析研究区内涝风险评估的基础上,结合弹性分析法,分析了不同降雨重现期情景下研究区整体对于暴雨内涝灾害的抵抗能力,并在内涝防治标准条件下,研究了几个典型涝点的内涝弹性变化情况。以此为基础,结合研究区的实际情况,对研究区的内涝弹性结果进行合理性分析。
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