基于要素異質(zhì)性的城市雨洪過程建模及模擬案例

第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理及空間離散
1.2.2 城市水文模型及其對城市空間異質(zhì)性要素的處理
1.2.3 城市雨洪過程模擬結(jié)果分析內(nèi)容和方法
1.2.4 研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 研究目標與研究內(nèi)容
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 研究方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究方法
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 組織架構(gòu)
第2章 理論基礎(chǔ)及城市水文要素異質(zhì)性特征分析
2.1 城市水文學(xué)基礎(chǔ)理論
2.2 空間異質(zhì)性理論基礎(chǔ)
2.3 基于研究領(lǐng)域的空間異質(zhì)性概念論述
2.4 空間異質(zhì)概念的基本特征分析
2.4.1 空間異質(zhì)性概念隨時間的演變特征
2.4.2 空間異質(zhì)性概念在不同研究領(lǐng)域中的特征
2.5 面向城市雨洪過程建模及模擬的要素異質(zhì)性特征
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于要素的耦合模型數(shù)據(jù)適配與空間離散方法
3.1 整體框架
3.2 數(shù)據(jù)適配模型構(gòu)建
3.2.1 概念模型設(shè)計
3.2.2 邏輯模型設(shè)計
3.3 面向空間離散及耦合模擬的數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.3.1 面向空間離散的單要素數(shù)據(jù)適用性特征分析與處理
3.3.2 面向空間離散網(wǎng)格生成的要素之間的拓撲關(guān)系研究
3.3.3 面向地表與管網(wǎng)水流過程耦合模擬的數(shù)據(jù)預(yù)處理研究
3.4 地表空間離散網(wǎng)格自動生成及數(shù)據(jù)格式自動轉(zhuǎn)換方法
3.4.1 多要素對象約束下的非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格生成
3.4.2 要素異質(zhì)性特征與離散網(wǎng)格自動融合方法
3.4.3 排水系統(tǒng)專題數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換方法
3.5 應(yīng)用案例
3.5.1 基于城市居民社區(qū)的應(yīng)用案例
3.5.2 基于城市公共服務(wù)區(qū)域的應(yīng)用案例
3.5.3 基于復(fù)雜城市區(qū)域的綜合應(yīng)用案例
3.6 本章小結(jié)
第4章 城市地表與地下管網(wǎng)水流過程雙向同步耦合方法
4.1 模型簡介
4.1.1 SWMM模型簡介
4.1.2 SWMM模型EXTRAN模塊計算原理
4.1.3 ANUGA模型簡介
4.1.4 ANUGA模型基本計算原理
4.2 地表與地下管網(wǎng)水流過程雙向同步耦合建模方法原理
4.2.1 地表水流經(jīng)入孔出流
4.2.2 管道水流經(jīng)入孔入流
4.2.3 建筑物屋頂水流匯入管網(wǎng)
4.2.4 耦合下滲模型
4.3 ANUGA和SWMM模型系統(tǒng)的耦合模擬機制
4.3.1 SWMM模型封裝及調(diào)用
4.3.2 ANUGA模型的入流與出流操作對象的實現(xiàn)
4.3.3 以ANUGA模型為主控的雙向同步耦合模擬流程
4.4 應(yīng)用案例
4.4.1 實驗區(qū)域概況及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
4.4.2 耦合模擬實驗設(shè)計
4.4.3 模擬結(jié)果積水范圍驗證與討論
4.4.4 基于要素的統(tǒng)計結(jié)果分析與討論
4.4.5 基于不同模型的淹沒范圍對比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于要素的城市雨洪過程情景分析和時空特征研究
5.1 基礎(chǔ)實驗設(shè)計
5.2 基于情景分析的要素對地表總徑流量及積水影響研究
5.2.1 情景分析方法介紹與模擬情景設(shè)計
5.2.2 考慮不同要素的模擬情景對地表徑流量的影響及原因分析
5.2.3 考慮不同要素的模擬情景對地表積水的影響及原因分析
5.3 基于EOF的管網(wǎng)節(jié)點人流及溢流時空變化特征分析
5.3.1 經(jīng)驗正交函數(shù)分析法背景介紹及基本計算流程
5.3.2 結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 不足與展望
參考文獻