河湖閘站排水模型研究.pdf

1、近年來城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害對人們造成的影響越來越大，我國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)只能抵御較小等級的暴雨，對于較大級別暴雨需要輔助大排水系統(tǒng)。國內(nèi)對于利用河道群輸送、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，十分有必要對河湖閘站大系統(tǒng)排水模型進行深入研究。
　　本文以武漢市東沙湖水系為研究對象，研究區(qū)域包括7條主要排水河道，3個調(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的組合，將構(gòu)成一個非常復(fù)雜的排水系統(tǒng)。本文研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：
　　(1)在對閘門出流以及河道水流演進詳細的水力學(xué)分析基礎(chǔ)上，根據(jù)不同水利設(shè)施的特點，通過降雨徑流模塊、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)化排水模塊涉及對建

3、立的目標(biāo)函數(shù)進行優(yōu)化求解。本文通過對SWMM模型二次開發(fā)，求解圣維南方程組；利用動態(tài)規(guī)劃算法，求解目標(biāo)函數(shù)的最大值。因此，模型可以比較真實地模擬徑流在河道中的運動規(guī)律，并且可以最大程度排除研究區(qū)域過多的徑流。
　　(3)整個模型利用Microsoft Visual Studio2010平臺中.Net環(huán)境下的C＃語言進行程序開發(fā)。將計算結(jié)果與“2013年7.7暴雨”時東沙湖水系的實測資料進行對比，驗證了模型的合理性，并對結(jié)果反映的排