1. 本选题研究的目的及意义
随着全球气候变化和城市化进程的加快,城市内涝已成为全球普遍面临的重大挑战,严重威胁着城市的生命线安全、生态环境和社会经济可持续发展。
传统的城市排水系统难以应对日益增长的排水需求和极端降雨事件带来的巨大压力,亟需开展高效、准确的城市内涝数值模拟研究,为城市内涝预警、风险评估和防控提供科学依据。
本选题研究旨在利用先进的FloodArea模型对城市内涝进行数值模拟,探究城市内涝的形成机制、影响因素和演变规律。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在城市内涝数值模拟方面开展了大量研究,并取得了丰硕成果。
1. 国内研究现状
国内学者在城市内涝数值模拟方面起步较晚,但近年来发展迅速,在模型开发、应用和数据分析等方面取得了一系列成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括:1.FloodArea模型原理及构建:阐述FloodArea模型的基本原理、关键参数和数学方程,并根据研究区域的实际情况进行模型构建和参数率定。
2.研究区域概况与数据获取:介绍研究区域的地理位置、气候特征、城市排水系统现状等,并收集研究区域的基础地理数据、降雨数据和城市排水系统数据。
3.模型参数率定与验证:利用历史降雨数据和内涝观测数据对FloodArea模型进行参数率定和验证,评估模型的模拟精度和可靠性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤:1.文献调研:查阅国内外关于城市内涝数值模拟、FloodArea模型应用、研究区域相关资料等方面的文献,了解国内外研究现状、模型原理和研究方法,为本研究提供理论基础和技术参考。
2.数据收集与处理:收集研究区域的基础地理数据(如地形、地貌、土地利用等)、降雨数据(如降雨量、降雨强度、降雨历时等)和城市排水系统数据(如管道网络、节点类型、设计参数等),并对数据进行预处理,建立研究区域的基础数据库。
3.FloodArea模型构建与参数率定:根据研究区域的实际情况,构建基于FloodArea模型的城市内涝数值模拟平台,并利用历史降雨数据和内涝观测数据对模型进行参数率定,确定模型的关键参数,提高模型的模拟精度。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.将FloodArea模型应用于城市内涝模拟,探索FloodArea模型在城市内涝模拟中的适用性和局限性,为FloodArea模型的推广应用提供参考。
2.结合研究区域的实际情况,构建基于FloodArea模型的城市内涝数值模拟平台,并进行参数率定和验证,提高模型的模拟精度和可靠性。
3.设计不同的降雨情景、下垫面情景和排水系统改造情景,利用FloodArea模型进行模拟,分析不同情景下城市内涝风险的时空分布特征,为城市内涝防治提供更加科学的决策依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 谢正, 郭生练, 王思媛, 等. 基于MIKE FLOOD的城市内涝二维数值模拟研究[J]. 水资源与水工程学报, 2021, 32(1): 140-146.
[2] 彭辉, 赵刚, 吴志勇, 等. 基于SWMM和FloodArea模型耦合的城市内涝模拟[J]. 水利水电科技进展, 2020, 40(4): 82-88, 95.
[3] 吴丹, 龙腾锐, 陈晓宇, 等. 基于InfoWorks ICM的城市内涝模拟与风险评估[J]. 水资源与水工程学报, 2022, 33(5): 196-202.
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