论文题目：基于BIM+GIS的水工结构管理系统研究
摘要：中国水资源较为缺乏,水利工程可以控制和调配自然界的地表水和地下水,实现水资源保护、可持续利用与可持续性开发,满足人类社会需求。现阶段的水利工程信息化,特别是水工结构的信息化管理方面有了一定程度的研究与实践基础,但仍存在信息不对称、可视化程度低、信息不全面、使用不方便等问题,探索一种集水工结构全生命周期管理于一体的管理系统,有助于提升水工结构管理的信息化程度。本文基于BIM（Building Information Model,建筑信息模型）和GIS（Geographic Information System,地理信息系统）技术,研究系统平台开发功能、架构、流程等技术、方法,构建了水工结构管理系统,对该系统内各个组成功能模块分析说明。针对其中洪水预测模块具体展开研究,探讨其实现方法,采用三水源新安江模型、时变分布式单位线法、线性水库法进行产汇流计算及进行河段洪水演进计算,并运用在大沽河流域。主要研究内容如下:（1）通过分析国内外研究现状及学习BIM技术、GIS技术、管理平台研发技术、水文预测模型等方面内容,设计出一套水工结构管理系统的功能及界面总体构成体系。以BIM+GIS技术为基础,通过可视化的方式,清晰准确的呈现水工结构管理全过程,增强管理的直观性,提高管理效率,方便多项目统筹管理。（2）对该系统内洪水预测模块进行深化设计与开发。基于三水源新安江模型理论,设计模型参数率定算法及流程,并借助计算机编程实现自动计算,根据率定目标函数及准确性系数评判预测的准确性与合理性分析预测洪水的过程,使用Matlab编程实现水流量预测过程自动计算。（3）验证洪水预测模块的可行性与准确性。通过收集大沽河流域雨量站监测的降雨及流量信息,将运算得到的模拟流量与实测流量进行对比分析,并基于三水源新安江模型洪水预测模块,验证预报结果与实测结果的吻合性,便于今后的洪水预测中推广使用。
关键词：水工结构;管理平台;BIM+GIS;三水源新安江模型;洪水预测
学科专业：建筑与土木工程（专业学位）
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 BIM+GIS研究现状
1.2.2 水利信息化系统研究现状
1.3 本文研究内容
第2章 BIM、GIS的基本理论与融合应用
2.1 BIM的基本理论与应用
2.1.1 BIM的基本理论
2.1.2 BIM的应用现状
2.2 GIS的基本理论与应用
2.2.1 GIS的基本理论
2.2.2 GIS的应用现状
2.3 BIM与 GIS的融合技术与应用
2.3.1 BIM与 GIS的融合技术
2.3.2 BIM与 GIS的应用现状
2.4 本章小结
第3章 水工结构管理系统的主要功能及界面设计
3.1 水工结构管理系统的主要功能
3.1.1 工程查询
3.1.2 造价管理
3.1.3 施工管理
3.1.4 运维管理
3.1.5 洪水预测
3.1.6 资料下载
3.2 水工结构管理系统的架构及流程
3.2.1 水工结构管理系统的架构
3.2.2 水工结构管理系统的流程
3.3 水工结构管理系统的界面设计
3.3.1 界面设计的原则
3.3.2 界面设计需要的工具
3.3.3 界面设计的流程
3.4 本章小结
第4章 洪水预测模块的作用、流程及实现
4.1 洪水预测模块对水工结构的作用
4.2 预测函数模型选择及参数率定
4.2.1 预测函数模型概述及选择
4.2.2 预测函数模型参数率定方法
4.3 预测函数模型计算流程
4.3.1 蒸散发计算流程
4.3.2 产流计算流程
4.3.3 分水源计算流程
4.3.4 汇流计算流程
4.3.5 河道汇流计算流程
4.4 预测函数模型的编程实现
4.5 本章小结
第5章 工程应用
5.1 大沽河流域概况
5.1.1 大沽河流域自然地理概况
5.1.2 大沽河流域水文气象概况
5.1.3 大沽河流域测站基本情况
5.2 大沽河流域模型参数率定
5.2.1 大沽河流域模型参数率定准备
5.2.2 大沽河流域模型参数率定过程
5.2.3 大沽河流域模型参数率定结果
5.3 大沽河流域洪水模拟验证
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢