天津市区暴雨径流模拟模型的研究

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1、天津大学硕士学位论文天津市区暴雨径流模拟模型的研究姓名：张配亮申请学位级别：硕士专业：水文学及水资源指导教师：冯平20070601摘要天津市区地处海河干流汇流区，近年来随着城市规模的不断扩大，城市防洪排涝问题越来越突出，严重危害了城市居民的生命和财产安全，在很大程度上制约了城市的经济和社会发展。对城市的暴雨径流进行模拟计算，可以分析和预报城市的雨洪灾害，提高城市雨洪管理的效率，从而最大限度的减少暴雨洪水带来的危害。因此，本文在充分研究天津市区降雨径流规律后，针对天津城市防洪排涝的需要，建立了天津市区暴雨径流模拟模型，为天津的城市防洪提供有价值的参考。本文将PCSWM应用于天津市区

2、暴雨径流的模拟计算，主要对以下四个方面的内容进行了深入研究：(1)总结了天津市区暴雨洪水的基本特征。在分析城市化对天津市区暴雨径流影响的基础上，本文结合天津市区和郊区水文站的降雨径流资料，总结了天津市区暴雨洪水的基本特征，并得出天津市区暴雨洪水的基本变化规律。(2)建立了模型信息数据库。对天津市区的基本资料进行提取和研究后，建立了模型信息数据库，并着重介绍了建立数据库的三个步骤：下垫面信息提取、子流域概化和管网概化，并对各个步骤采用的方法做了详细的介绍。(3)建立了天津市区暴雨径流模拟模型。通过对比分析国内外现有的城市暴雨径流模拟方法，结合天津市区的气象、水文、水力等各方面的资料

3、，构建了基于PCSWMM的天津市区暴雨径流模拟模型。该模型把暴雨径流的汇集过程分为地表产流子系统、地表汇流子系统和径流传输子系统三部分，从而模拟出完整的城市暴雨径流过程。(4)进行了天津市区暴雨径流的模拟计算。本文利用天津市区比较有代表性的10次暴雨过程的实测资料，进行了市区暴雨洪水的模拟计算。并通过参数率定和模型验证，获得了符合天津市区特征的模型参数。模拟结果表明，该模型对于城市暴雨径流的模拟具有较好的效果，合格率达到了90％，这说明该模型是可行的、可靠的，在研究区域具有很好的适用性，完全可以用于天津市区暴雨径流的模拟计算。特别是该模型对于百毫米级暴雨径流的模拟的效果最好，合格

4、率达到了100％，这对于城市防洪排涝有着特殊的意义。关键词：暴雨径流模拟模型PCSWMM数据库防洪排涝ABSTRACTTianjinurbandistrictislocatedintheHaiheRivermainflowconcentrationarea．Withthescalecontinuouslyexpandsinrecentyears，theproblemofcityfloodcontrolandwaterloggingismoreandmoreserious．Itisbigthreattolivesandpropertiesofurbanresident,andhav

5、ingrestrictedthecity’Seconomicandsocialdevelopmenttoagreatextent．SimulationonthecitystormrunoffCananalyseandforecastthecitystormsandfloodshazard,improvetheefficiencyofstormsandfloodsmanagement，greatlydecreasethedamageresultedfromstormfloodthereby．Therefore，afterthesufficientstudyofstormrunoff

6、lawandfloodcontroldemandsinTianjinurbandistrict．weestablishedthesimulationmodelofstormrunoffinTianjinurbandis仃ictinthispaper．ThemodelCanprovidevaluablereferenceforcity’Sfloodcontrolandwaterlogging．Inthispaper,PCSWMMWasapphedtosimulateandcalculatethestormrunoffofTianjinurbandistrict，andthemain

7、studycontentsareasfollows．(1)SummedupthebasicfeaturesofstormfloodinTianjinurbandis仃ict．Onthebasisofdata,weanalyzedthecharacteristicsofstormrunoffafterurbanizationandobtainedthebasicfeaturesofstormfloodandthechanginglawofstormfloodinWi删inurban