论文题目: 基于ARCGIS的山洪预测
论文类型: 硕士论文
论文专业: 水文学及水资源
作者: 李德
导师: 谢平
关键词: 山洪,时间预测,空间预测,临界雨量,推理公式法,遗传算法,地理信息系统
文献来源: 武汉大学
发表年度: 2005
论文摘要: 山洪灾害给我国山区国民经济的持续发展造成严重影响,而其成因及影响因素又比较复杂,目前尚难完全治理,无法抑制山洪灾害的发生。因此结合地理信息系统开展山洪预测预警工作,使地处灾害危险区的居民可以及时得到预警信息,采取预防措施回避损失以减轻山洪的灾害。本文主要内容分为如下五个部分: 第一部分,概述了国内外山洪预测的研究现状,对山洪预测的研究背景和意义做了分析。 第二部分,首先分析乌鲁木齐的水文、气象、地形、地质、社会经济情况,接着介绍了研究区山洪灾害的主要来源。 第三部分,分析山洪成因、危害及预防措施,将山洪预测分为时间预测与空间预测,并对其研究方法进行了介绍。 第四部分,从临界雨量入手,对山洪进行时间预测。对于有实测资料的流域,分析整理典型区域雨量站逐日雨量资料,统计各次山洪灾害对应的最大日雨量,进而得到临界雨量;而知道山洪灾害发生次数,但没有雨量资料的流域,采用灾害与降雨同频率分析法对临界雨量进行分析计算;其他流域通过Arcgis空间分析模块中反距离加权法空间插值确定其临界雨量。 第五部分,将研究区分为有资料、无资料流域进行空间预测。有资料流域通过随机模拟确定计算频率,根据分布频率曲线确定对应频率下设计雨量与设计洪峰Q0,再结合遗传算法和推理公式法反求有资料流域暴雨参数（n1、n2）、产汇流经验性参数（u、m）,分析经验性参数与流域特征参数的关系,得经验性参数的趋势线公式;分析有资料流域的暴雨参数,通过arcgis空间分析模块与地统计模块确定研究区暴雨参数空间分布图。结合经验性参数趋势线、暴雨参数空间分布图与推理公式法确定无资料流域设计条件下最大清水洪峰流量和最大山洪洪峰流量。河道内洪水简化为一斜平面,根据设计频率下发生的最大山洪洪峰流量确定研究区出口断面水位,从而绘出设计频率下的山洪风险图。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 立论依据与选题意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 以往工作及不足
1.1.3 选题目的
1.1.4 国内外研究现状
1.2 地理信息系统简介
1.2.1 地理信息系统的基本特征
1.2.2 空间数据处理
1.3 论文主要研究内容和方法
1.3.1 论文研究内容
1.3.2 论文主要创新点
第二章 研究区概况
2.1 基本情况
2.2 水文气象
2.2.1 水文
2.2.2 气象特征
2.3 地形地质
2.3.1 地质构造
2.3.2 地形
2.4 经济社会
2.5 山洪的主要来源
第三章 小流域暴雨山洪预测方法
3.1 山洪成因
3.1.1 水文因素
3.1.2 地质与地貌因素
3.1.3 人为因素
3.2 山洪危害及预防措施
3.3 山洪时间预测
3.3.1 山洪时间预测基本原理
3.3.2 山洪时间预测方法
3.4 山洪空间预测
3.4.1 山洪空间预测原则
3.4.2 空间预测的方法
3.5 山洪时间预测在研究区应用
3.5.1 有资料流域临界雨量确定
3.5.2 无资料流域临界雨量确定
3.5.3 研究区临界雨量空间分布图
3.5.4 研究区时间预测小结
第四章 有资料流域设计山洪计算
4.1 由雨量资料推求设计洪水
4.1.1 由雨量资料推求设计洪水的基本假定
4.1.2 设计面雨量计算
4.1.3 设计雨型
4.1.4 地面径流过程线的分割
4.1.5 设计净雨计算
4.1.6 调蓄经验单位线法
4.2 由流量资料推求设计洪水
4.2.1 洪水资料分析
4.2.2 洪峰、洪量系列频率分析
4.2.3 频率曲线线型选择及参数估计
4.2.4 推求设计洪峰、洪量
4.2.5 计算成果合理性检查
4.3 推理公式法在有流量资料流域的应用
4.4 研究区有流量资料流域洪水推求
4.4.1 设计条件下最大流量推求
4.4.2 遗传算法简介及在推理公式法参数反推中的应用
4.4.3 随机模拟在推理公式法参数反求的应用
4.4.4 遗传算法、随机模拟和推理公式法的联合应用
4.5 有资料流域山洪最大洪峰流量确定
第五章 无资料流域设计山洪计算
5.1 无资料流域概况
5.2 调蓄单位线法确定无资料流域最大清水流量
5.2.1 统计历时的设计暴雨计算
5.2.2 设计雨型
5.2.3 设计净雨推求
5.2.4 调蓄单位线法确定最大清水流量
5.3 推理公式法确定无资料流域最大清水流量
5.3.1 汇流经验性参数确定
5.3.2 暴雨参数n空间插值
5.3.3 推理公式法确定最大清水流量
5.4 研究区无资料流域设计频率最大山洪洪峰确定
第六章 山洪淹没范围确定及其风险区划
6.1 淹没范围确定方法简介
6.2 DEM的基本知识
6.2.1 DEM的特点与应用
6.2.2 DEM数据生成
6.3 DEM数据的分析与计算
6.3.1 栅格水流流向确定
6.3.2 流水累积量Flow Accumulation
6.3.3 河网生成
6.3.4 子流域划分
6.4 山洪淹没范围确定
6.4.1 研究区出口断面水位确定
6.4.2 研究区风险图
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
主要考参文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的项目
发布时间: 2006-03-23
参考文献
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