天津市中心城区暴雨积水预警指标与数值模拟研究

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1、天津市中心城区暴雨积水预警指标与数值模拟研究ResearchonWarningIndicatorsofUrbanRainstormLoggingandNumericalSimulationofTianjinUrban学科专业：水利工程研究生：李培杰指导教师：苑希民教授天津大学建筑工程学院二零一四年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过

2、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着城市化进程的加快，现有的防洪、排涝

3、等基础设施并不能很好地与其相匹配，造成城区暴雨严重积水。天津市历年来都遭受着频繁的暴雨灾害，造成道路积水、交通瘫痪、事故频发甚至造成人员伤亡。虽然近年来随着城市基础设施建设投入的增加，一些防洪排涝措施起到了一定作用，但中心城区的积水问题依然严重，对人们生产、生活的影响依旧不可忽视，城市暴雨积水预警工作越来越受到人们的重视。基于此，本文对中心城区暴雨积水预警指标和不同频率暴雨下的积水进行了研究。主要研究内容及结论如下：（1）根据天津市中心城区地理位置的重要程度、地区的用地性质、地形特点和气候特征等因素提出三类标准、两套方

4、案，将不同区域划分成不同等级，通过比较分析，选取最优方案。并结合治捞分区对排涝能力进行综合分析评估。（2）根据天津市暴雨预警及应急响应的需要，结合气象、降雨、积水、河道水位等实际情况，参照相关城市暴雨预警类型，结合暴雨积水实际情况分别从降雨量、积水深度、积水时间等方面建立天津市中心城区暴雨积水预警指标体系，并对预警指标进行阈值确定，提出了分级预警下的相应措施。（3）建立了天津市中心城区暴雨积水计算模型并进行了模型率定与验证，结果表明该模型具有一定的可信性。（4）对重现期为3年、5年、20年不同频率下24h设计暴雨进行分

5、析，并利用上述所建立的暴雨积水预警模型对不同重现期设计暴雨进行积水模拟，得到暴雨积水影响范围及积水深度等指标，在此基础上，进行预警分析与分区。关键词：排涝能力；暴雨积水；预警指标；产汇流；计算模型ABSTRACTWiththespeedingupofurbanizationprocess,thesituationthattheexistingfloodcontrolandstormdrainageinfrastructureswhichcannotmatchwiththisprocesscausesseriousurb

6、anstormwaterlogging.Tianjinovertheyearshassufferedfromfrequentrainstormdisasters,causingtheroadsandtrafficparalysis,frequentaccidentsandevencasualties.Inrecentyearswiththeincreasingofurbaninfrastructureinvestment,somemeasuresoffloodcontrollingandstormdrainagehav

7、eplayedarole,butwaterloggingproblemsofcentralcityarestillserious.Theseproblemswhichhavehadseriouseffectsonpeople’slifeandworkcannotbeignored.Thewarningworkofurbanrainstormlogginggetsmoreandmorepeople'sattention.Basedonthis,inthispaper,thewarningindicatorsofurban

8、rainstormloggingandtheseeperindifferentstormwerestudied.Themainresearchcontentsandconclusionswereasfollows:(1)Accordingtotheimportanceoflocation,theusageofthelandfeat