福州市主城区水系洪涝灾害成因及整治对策研究

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随着我国城市的迅猛发展与极端天气频发，城市洪涝灾害也日益频繁，尤其是感潮河口城市。本文针对感潮河口城市福州市，建立了其主城区水系行洪排涝数值模拟模型，结合不同设计暴雨标准下北部山区不同子流域的产汇流过程及城区排水管网的涝水出流过程，对其水系行洪排涝现状进行了评价，并通过水力特征和水力联系分析揭示了现状洪涝灾害成因。在此基础上，针对不同设计暴雨标准提出了水系行洪排涝整治方案。另外，采用 copula函数对影响感潮河口城市洪涝灾害的主要因素——暴雨和洪潮水位遭遇进行了风险分析，并对发生洪涝灾害的风险率进行了分析。本文所作的研究工作主要包括以下几个方面：
　　第一，根据水系信息，运用HEC-RAS软件建立了福州市主城区河道水系行洪排涝模拟模型，并结合“龙王”台风时的水文资料、实时调度信息和河道淹没范围，利用构建的模型模拟“龙王”台风时主城区河道水系行洪排涝过程。对比模拟结果与实际情况，得到：模拟的淹没范围与实际淹没范围基本一致。验证了构建模型的可行性和实用性。
　　第二，模拟了四个不同设计暴雨标准下的福州市主城区水系河道的行洪排涝过程，评估了水系行洪排涝能力。结果表明福州市主城区水系行洪排涝能力不能达到5年一遇设计暴雨标准。
　　第三，根据5年一遇设计暴雨工况福州市主城区水系行洪排涝过程模拟，分析了各个水系的水力特征，指出蓄、滞能力不足、主要行洪排涝河道过流能力不足、水系的抽排能力不足以及山区客水来流量大是福州市主城区水系发生洪涝灾害的主要原因。
　　第四，根据福州市主城区水系河道涝灾发生的主要原因及福州市主城区水系实际情况，针对不同设计暴雨标准设计了不同整治方案，并对不同方案进行了优劣分析，并提出建议方案：采用“整+滞”方案使福州市主城区行洪排涝能力达到10年一遇设计暴雨标准；采用“整+滞+分”方案使水系行洪排涝能力达到20年一遇设计暴雨标准；采用“整+滞+拦”方案可使水系行洪排涝能力达到50年一遇设计暴雨标准。在此基础上，结合了非工程对策，提出了“整体规划、分步实施、工程措施与非工程措施相结合”的整体整治对策。
　　第五，通过暴雨与洪潮水位遭遇风险模型得到：50年一遇暴雨与不同设计洪潮水位遭遇的概率不超过0.150％，20年一遇设计暴雨与不同设计洪潮水位遭遇的概率不超过0.242%，10年一遇设计暴雨与不同设计洪潮水位遭遇的概率不超过0.344%，5年一遇设计暴雨与不同设计洪潮水位遭遇的概率不超过0.502%。通过涝灾风险分析模型得到：通过福州市主城区水系行洪排涝20年一遇设计暴雨工况方案整治，福州市主城区发生洪涝灾害风险率的概率降至不超过5.595%。这说明，所选组合的洪潮水位是比较合理的。

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作者
徐奎;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科水利工程
授予学位硕士
导师姓名曹楚生,练继建;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TV878;
关键词
洪涝灾害; 整治对策; 风险分析; 淹没范围; 暴雨标准;

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