[發明專利]基于水箱模型的城市道路及低洼地區積水預報方法

在審

• 申請號: 201410631659.7
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104462774A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李兵;胡波;于博文
• 申請（專利權）人: 合肥三立自動化工程有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本發明涉及城市水文預報技術領域，尤其是城區道路及低洼地區積水深度預報模型的建立及實現自動預報預警。

背景技術

城市化的發展，直接或間接地改變著原先地域的地形地貌和天然排水系統。城市排水系統已由原來的地表溝渠、河流湖泊變為復雜的地下管網。排水管網能力不足將導致路面和低洼區域積水，對交通、生產、生活等影響甚大，再加上城市中心地區人口密集，建筑集中，工商業和交通發達，遭遇暴雨的損失相當嚴重。

通過分析城區歷年雨量、道路水位監測數據、水文年鑒等歷史資料，我們發現城區降雨與道路積水有緊密的因果關系，并且遵循起漲消退的規律。降雨后道路積水的速度非常快，且積水過程與降雨強度、暴雨分布、人工排澇有較大關系。

常規預報模型有產流和匯流的過程，這些產匯流模型一般適用于流域型預報。不適用于幾乎可以忽略匯流過程的城區道路與低洼地區積水預報。如比較著名的預報城市內澇的暴雨水文預報模型SWMM，但針對區域與城市實際的實用模型仍然非常缺乏。

發明內容

本發明提供一種基于水箱模型的城市道路及低洼地區積水預報方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種基于水箱模型的城市道路及低洼地區積水預報方法，包括如下步驟：

1)確定城市水文預報邊界：預報邊界線是根據城市河道和地下排水管網的布局來劃分確定預報區域，并量取預報區域的總面積S₀；

2)計算預報區域內下墊面不透水面積百分比η₀：根據城市內的實測現狀地形圖或衛星遙感圖以及城市土地使用功能規劃圖，將下墊面根據類型劃分為多個地塊，并分別量取其面積S₁、S₂···S_n，通過查表得到不同性質地塊的不透水面積百分比η₁、η₂···η_n，預報區域內下墊面不透水面積百分比η₀的計算公式如下，

η0=S1×η1+S2×η2+···+Sn×ηnS0;]]>

所述預報區域內下墊面不透水面積百分比η₀需要根據遙感圖、規劃容積率及綠地指標，并結合土壤含水量、地下水埋深和雨強進行調整修正。采集預報區域內道路斷面水文站的水位，繪制時段內的水位過程線，結合該水位過程線的漲落趨勢對預報結果進行修正。所述地塊包括樓房區、高校區、工廠區、平房區、倉庫區、河道、湖泊以及綠地區。

3)雨量采集：使用遙測雨量數據，單站降水量采集完畢后，用算術平均法或泰森多邊形法求預報區域雨量；

4)確定預報時段：根據面積大小將預報區域至少劃分出三個預報時段。所述預報時段的選取參照以下標準：預報區域面積≤10km₂，預報時段長取10分鐘；10km₂＜預報區域面積≤20km₂，預報時段長取20分鐘；20km₂＜預報區域面積≤80km₂，預報時段長取30分鐘；80km₂＜預報區域面積≤150km₂，預報時段長取60分鐘。

5)利用水箱模型進行積水預報，具體包括如下步驟：

51)確定預報站點；