【碩士】基于GIS的山區(qū)高速公路排水系統(tǒng)研究【2010】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　水對(duì)高速公路路基、路面的損壞早已引起國(guó)內(nèi)外建設(shè)、管理和科研部門的重視。大量資料表明,目前國(guó)內(nèi)外在水對(duì)公路影響作用的研究主要致力于路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水,對(duì)公路排水系統(tǒng)的整體性研究較少。目前的高速公路排水設(shè)計(jì)水平較低,經(jīng)驗(yàn)成分多,隨意性大,一般都將路表水排水作為主要考慮因素,防止路表水排水不暢或下滲對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損害。但公路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分考慮公路構(gòu)造物水毀的成因以及區(qū)域地形地貌、地質(zhì)、水文氣象和水文地質(zhì)條件、公路設(shè)施與河流、邊坡、沖溝之間的關(guān)系。地理信息系統(tǒng)功能的日益完善為高速公路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新的技術(shù)方法,它可從系統(tǒng)的角度分析公路路域水文、地質(zhì)、地形等因素,結(jié)合水力分析計(jì)算,進(jìn)行公路綜合排水設(shè)計(jì)。本文借助GIS技術(shù)對(duì)山區(qū)高速公路的路界地表排水系統(tǒng)進(jìn)行研究。　　本文基于以上構(gòu)想,首先運(yùn)用的ARCGIS軟件中的的Geodata Base模型建立山區(qū)公路沿線匯水區(qū)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)；利用WMS的TOPAZ模型分析確定公路沿線匯水區(qū)范圍；研究中對(duì)數(shù)字河網(wǎng)的提取采用WMS的Drainage Module模塊來進(jìn)行,對(duì)DEM處理,利用DEM提取流域水系以及確定子流域；WMS的HEC-1模型對(duì)子流域進(jìn)行匯流演算,計(jì)算每個(gè)子流域出口的流量。在路線所經(jīng)過水系位置設(shè)置出水口,TOPAZ模型可確定路線局部匯水面積,可初步計(jì)算得出該段排水設(shè)施的設(shè)計(jì)流量；結(jié)合WMS的HY-8模型,對(duì)設(shè)施進(jìn)行水力分析計(jì)算。最后,本文利用上述方法對(duì)藍(lán)商公路局部路段排水設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,對(duì)原有公路排水設(shè)施尺寸進(jìn)行修正,初步驗(yàn)證了該構(gòu)想的可行性。研究表明,GIS技術(shù)為公路排水設(shè)計(jì)提供了全新的、系統(tǒng)的方法,提高了排水設(shè)計(jì)的自動(dòng)化與精確程度,增強(qiáng)了公路排水設(shè)計(jì)的科學(xué)性。　　

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