个泵站，未能实现泵站级联控制，这就制约了各泵站排放能力充分发挥。由于排水系统未实现全局信息整合共享，从而难以达到优化控制，提高排水效率，实现节能减排目标。排水系统检测与状态评估困难。由于排水管网深埋在地下，年长日久，资料缺失。无法直观判断和分析管网状况，管网长期超负荷运行，容易出现淤堵渗漏，致使管网实际运行能力无法准确度量。加之当前检测和维护工作主要依靠人工方式，缺乏自动化系统监控和排水管网动态模型，不能做到对排水管网运行能力进行实时监控和模拟评估。运行数据获取和处理缺乏有效手段，排水系统优化运行效果差。近年来，虽然各种监测技术开始运用于排水系统中。大量监测数据仅用于监测，未能实现数据融合和共享，数据分析和处理方法过于单。导致无法准确，全面了解排水系统运行状况，进而不能实时，准确进行调度，不能实现排水系统优化运行。上述城市排水系统当前存在问题，造成最直接也是最直观影响就是城市内涝万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文目录摘要目录第章绪论课题研究背景城市排水系统概述城市排水系统组成城市排水系统存在问题城市内涝现象内涝带来危害内涝现象产生原因研究课题提出当前国内外研究状况国外研究现状和发展国内研究现状和发展研究目和意义论文主要内容第二章易涝点积水模型研究前言典型易涝点地形地物特征分析地形地物特征易涝点排水系统分析易涝点积水模型总体结构易涝点排水管网动态模型排水管网控制方程节点控制方程排水泵运行曲线集水区降雨合成模型降雨基本概念降雨合成模型万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文易涝点地表径流计算模型地表渗透计算易涝点区域产流计算易涝点区域汇流计算易涝点路面积水计算模型第三章易涝点建模技术和模型校准方法研究模拟软件简介与应用简要介绍模型功能模型单元概化技术研究排水单元概化技术排水管网结构拓扑优化技术子汇水区域划分技术建模数据需求分析模型参数对象确定数据分类及来源分析模型精度校准方法研究参数不确定性分析参数灵敏度计算方法研究参数率定方法分析第四章实例分析研究区域概况模型建立流程实例子汇水区域划分实例排水管网概化参数选取与输入不同降雨场景设定模型精度校准过程模拟结果分析地表径流状况排水管网运行状况路面积水状况分析排水系统改造前后对比分析管径变化对排水系统影响万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文增设排水泵对排水系统影响第五章结论与展望结论展望致谢参考文献附录作者读研期间科研成果万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章绪论课题研究背景随着社会发展和人口数量急剧增长，越来越多人口涌入城市，导致城区建设速度不断加快，加速了城市化进程。城市化过程整合了各方资源，有利促进了资源重新配置，经济结构也得到了明显改善，不仅加快了经济发展，同时也促进了文化教育卫生邮电通讯等事业发展。然而城市化也有其负面影响，例如加剧了大气污染噪声污染光污染水污染电磁波污染等，尤其对城市水文气候改变尤为明显。城市化进程改变了城区原有气候水文特征，这些变化给城市发展带来了负面影响，使得城市当前主要面临问题有城市水污染水资源紧缺和城市内涝等三大水文问题。其中城市内涝问题随着城市化建设步伐加快而日益凸显，尤其在每年夏秋之际，强降雨出现频繁，全国各大中小城市，都会遭受内涝困扰。例如年月，杭州市受“罗莎”台风影响，遭遇年遇罕见内涝灾害，造成城区处道路积水，有户居民家中进水，道路桥梁水利工程受损严重，直接经济损失多大个亿年，深圳两次遭遇暴雨，出现“水漫金山”现象，市区出现多处积水，多人遇难，多辆汽车被淹，交通瘫痪。类似城市内涝事件举不胜举。城市内涝灾害不仅严重了阻碍城市经济发展，同时也威胁到人民群众生命财产安全。“十二五”时期，水务工作面临着新任务新要求，新型城市化发展，要求城市具备更高洪涝灾害防御能力和水资源水环境保障能力。其中防洪减灾要求中解决最凸显城市内涝问题已刻不容缓，如何解决城市内涝问题，就需要对城市排水系统进行信息化改造，利用信息化手段实现对排水系统智能化管理。同时开展对城市内涝问题研究，针对研究区域建立内涝模型，以此来提高内涝灾害预测预警风险评估等方面能力，为决策者制定防洪减灾措施，排水系统运行调度方案提供有力理论支持。城市排水系统概述城市排水系统被称作“城市生命血管”，排水系统建设是城市重点建设基础设施之，是城市防洪排涝以及水污染防治骨干工程。对能否实现城市现代化具有全局性先导性影响。城市排水系统组成城市排水系统是由雨污检查井管渠泵站蓄水池排放口监测设万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文备和污水处理厂等组成。其主要用于收集和处理城市污水大气降水含雨雪径流以及其他废水等。城市排水系统根据处理水体性质，可分为雨水排放系统污水排水系统和雨污合流制排放系统。单独污水排放系统和雨水排放系统属于分流制排放系统。合流制排放系统是指使用同个排放系统对城市污水和雨水共同排放。选择何种排放体制需要综合考虑城市地理环境人口分布工业分布等因素来决定。城市排水系统组成示意图如图所示图城市排水系统组成示意图城市排水系统运行主要目标归纳为以下三方面保证污水与雨水日常输送与处理排水管网系统在日常情况下，应当能够及时安全可靠排水，保证污水尽量不溢出，从而为城市创造个舒适安全生产生活环境。暴雨情况下防汛应急在强降水或连续性降水情况下，排水系统应能够及时排除雨水，防止内涝现象当超过城市排水能力时，应对内涝发生区域内涝情况进行预报与预警，保证人民群众生命财产安全暴雨过后，应能够快速排除积水，恢复正常，以减少内涝产生危害。节能降耗排水企业是能耗大户，如何提高排水系统运行效率，降低排水能耗，节约排万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文水成本是排水企业重点建设目标。城市排水系统存在问题根据研究调查，将城市排水系统当前存在主要问题归纳如下污水溢出污染环境和洪涝灾害是城市排水管网安全运行面临首要问题。由于我国许多城市排水基础建设落后，排水设计标准偏低，运行管理手段粗放。日常运行时，缺乏全局安全运行控制策略，无法充分发挥出排水系统功能。强降雨时，短时间内排水量突增，无法科学合理对排水系统进行优化调度，导致局部地区污水溢出，造成污染。部分雨水未能及时排出，造成区域局部积水现象。此类问题已经威胁城市排水安全。排水系统中排水泵站能耗偏大，效率偏低。由于当前排水泵站主要控制手段为手动控制和水位信号反馈控制。而控制方式多是针对单个泵站，未能实现泵站级联控制，这就制约了各泵站排放能力充分发挥。由于排水系统未实现全局信息整合共享，从而难以达到优化控制，提高排水效率，实现节能减排目标。排水系统检测与状态评估困难。由于排水管网深埋在地下，年长日久，资料缺失。无法直观判断和分析管网状况，管网长期超负荷运行，容易出现淤堵渗漏，致使管网实际运行能力无法准确度量。加之当前检测和维护工作主要依靠人工方式，缺乏自动化系统监控和排水管网动态模型，不能做到对排水管网运行能力进行实时监控和模拟评估。运行数据获取和处理缺乏有效手段，排水系统优化运行效果差。近年来，虽然各种监测技术开始运用于排水系统中。大量监测数据仅用于监测，未能实现数据融合和共享，数据分析和处理方法过于单。导致无法准确，全面了解排水系统运行状况，进而不能实时，准确进行调度，不能实现排水系统优化运行。上述城市排水系统当前存在问题，造成最直接也是最直观影响就是城市内涝,李猛交互式模型实现河南大学,赵冬泉,佟庆远,王浩正,等模型在城市雨水排除系统分析中应用给水排水张大伟,赵冬泉,陈吉宁,等芝加哥降雨过程线模型在排水系统模拟中应用给水排水,徐磊,李文静关于城市雨水工程设计思考城市道桥与防洪,李毅,王全九,邵明安,等入渗模型及其应用西北农林科技大学学报自然科学版,毛丽丽,张心平,雷廷武,等用水平土柱与模型方法测量土壤入渗性能原理与误差农业工程学报李润奎,朱阿兴,陈腊娇,等模型中土壤参数作用机制研究自然资源学报,唐郑亮,许有鹏,于瑞宏流域汇流等流时单位线方法初探南京大学学报自然科学版,任伯帜城市设计暴雨及雨水径流计算模型研究重庆大学,周玉文,梁怡达,范宏伟流量过程线几种计算方法比较沈阳建筑工程学院学报,万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文刘兴权,刘为城市暴雨积水计算分析及其动态仿真研究地理空间信息,郑伟基于城市排水管网信息系统研究安徽建筑大学,张震芳排水管网动态水力建模数据组织与分析同济大学环境科学与工程学院同济大学市政工程张巍,郑,王学军水环境非点源污染不确定性及分析方法农业环境科学学报赵冬泉,董鲁燕,王浩正,等降雨径流连续模拟参数全局灵敏性分析环境科学学报孙艳伟,把多铎,王文川,等模型径流参数全局灵敏度分析农业机械学报谷良贤,仇理宽,龚春林全局灵敏性分析方法研究航空计算技术,郝芳华,任希岩,张雪松,等洛河流域非点源污染负荷不确定性影响因素中国万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文环境科学万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文附录作者读研期间科研成果作者在读研期间发表学术论文施南征，朱亚萍，杨成忠城市立交桥积水数值模拟研究工业控制计算机作者在读研期间参与科研项目城市排水管网系统建模优化运行与控制方法及应用国家自然科学重点基金项目组成员炸药厂门禁系统设计企业项目项目组成员万方数据城市排水管网动态水力学建模技术研究作者施南征学位授予单位杭州电子科技大学引用本文格式施南征城市排水管网动态水力学建模技术研究学位论文硕士万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文硕士学位论文题目城市排水管网动态水力学建模技术研究研究生施南征专业控制理论与控制工程指导教师朱亚萍教授完成日期年月万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文城市排水管网动态水力学建模技术研究研究生施南征指导教师朱亚萍年月万方数据，万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得成果。除文中已经注明引用内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过作品或成果。对本文研究做出重要贡献个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名日期年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文复印件，允许查阅和借阅论文学校可以公布论文全部或部分内容，可以允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守此规定论文作者签名日期年月日指导教师签名日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着城市建设步伐不断加快和受全球气候变暖影响，城市内涝发生频率和危害程度都在不断增大。而当前城市排水系统又存在诸多问题基础设施建设和运行管理等问题，使得各大中小型城市在内涝灾害防御预警以及风险评估等方面日显不足。为