河湖閘站排水模型研究.pdf

1、近年來(lái)城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害對(duì)人們?cè)斐傻挠绊懺絹?lái)越大，我國(guó)目前城市排澇模型主要集中在城市雨水管網(wǎng)小排水系統(tǒng)的研究，而小排水系統(tǒng)只能抵御較小等級(jí)的暴雨，對(duì)于較大級(jí)別暴雨需要輔助大排水系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)對(duì)于利用河道群輸送、湖泊群調(diào)蓄、閘門群調(diào)節(jié)和泵站群抽排雨水的大系統(tǒng)耦合排水模型的研究較少。因此，十分有必要對(duì)河湖閘站大系統(tǒng)排水模型進(jìn)行深入研究。
　　本文以武漢市東沙湖水系為研究對(duì)象，研究區(qū)域包括7條主要排水河道，3個(gè)調(diào)蓄湖泊，3座主要排水閘，4座抽

2、排泵站。將以上涉及的河道群、湖泊群、閘門群和泵站群綜合考慮，再結(jié)合不同的工況和不同暴雨量級(jí)的組合，將構(gòu)成一個(gè)非常復(fù)雜的排水系統(tǒng)。本文研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　(1)在對(duì)閘門出流以及河道水流演進(jìn)詳細(xì)的水力學(xué)分析基礎(chǔ)上，根據(jù)不同水利設(shè)施的特點(diǎn)，通過(guò)降雨徑流模塊、閘門河道耦合模塊、湖泊調(diào)蓄模塊、泵站抽排模塊以及優(yōu)化排水模塊構(gòu)建河湖閘站排水模型。
　　(2)模型中的閘門河道耦合模塊涉及圣維南方程組的求解，優(yōu)化排水模塊涉及對(duì)建

3、立的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解。本文通過(guò)對(duì)SWMM模型二次開發(fā)，求解圣維南方程組；利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，求解目標(biāo)函數(shù)的最大值。因此，模型可以比較真實(shí)地模擬徑流在河道中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且可以最大程度排除研究區(qū)域過(guò)多的徑流。
　　(3)整個(gè)模型利用Microsoft Visual Studio2010平臺(tái)中.Net環(huán)境下的C＃語(yǔ)言進(jìn)行程序開發(fā)。將計(jì)算結(jié)果與“2013年7.7暴雨”時(shí)東沙湖水系的實(shí)測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模型的合理性，并對(duì)結(jié)果反映的排