[發明專利]城市地下排水管網改造及改造評價方法

有效

• 申請號: 201710096529.1
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106897516B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 唐爐亮;胡錦程;李清泉
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06F113/14
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡艷

1.一種城市地下排水管網改造方法，其特征是，包括：

步驟1，根據排水管網數據構建排水管網系統模型，具體為：

將排水管網的節點、管道、城市匯水區分別概化為點、線、面，構建排水管網系統模型；所構建的排水管網系統模型中，每個城市匯水區內有一個出水口，所有的出水口連接在節點和排水管道所組成的排水網絡中；

步驟2，識別排水管網系統模型中的瓶頸管道，具體為：

采用芝加哥雨型設計降雨，將降雨施加到排水管網系統模型，利用暴雨洪水管理模型模擬排水管網系統模型的水文水動力過程；統計降雨過程中達到滿流狀態的管道，即瓶頸管道；

步驟3，基于迭代法對瓶頸管道進行改造，本步驟進一步包括：

3.1采用步驟2所述的方法識別當前排水管網系統模型中的瓶頸管道，若無瓶頸管道，則改造結束，當前排水管網系統模型采用步驟1所構建的排水管網系統模型初始化；否則，將當前排水管網系統模型中滿流時間最長的一條瓶頸管道記為Qm，m的初始值取為1；

3.2對Qm進行循環改造，本步驟進一步包括：

3.2a第一次改造，即將Qm改造至非瓶頸狀態，將改造后的Qm記為C1；

3.2b基于C1、C2…Ck-1的狀態進行第k次改造，k的初始值取2，具體為：

①采用步驟2所述的方法識別上一次改造后的排水管網系統模型中的瓶頸管道，若無瓶頸管道，結束本次循環改造，以當前C1的狀態作為Qm的狀態，然后執行步驟3.3；否則，將滿流時間最長的一條瓶頸管道改造為非瓶頸狀態，將該改造為非瓶頸狀態的瓶頸管道記為Ck，然后，執行步驟②；

②采用步驟2所述的方法識別已改造的管道此時是否為瓶頸管道，將其中的瓶頸管道均改造至非瓶頸狀態，然后執行步驟③；若所有管道均識別為非瓶頸管道，執行步驟④；

③采用步驟2所述的方法識別Ck此時是否為瓶頸管道，若是，再次將Ck改造至非瓶頸狀態，然后，執行步驟②；否則，執行步驟④；

④判斷當前的k值是否達到1+d*a％值，若達到，結束本次循環改造，以當前C1的狀態作為Qm的狀態，然后執行步驟3.3；若未達到，令k＝k+1，重復執行步驟3.2b；

a％為改造期望率，其取值范圍為0～100％；a％根據實際需求人為設值，當對管網工程改造要求較高時，a％取較大值；反之，a％取較小值；

假設排水管網系統模型包含sum條管道，其中含有d條瓶頸管道；

3.3當Qm的循環改造結束后，執行如下：

3.3a采用步驟2所述的方法識別已改造的Q1、Q2、.....Qm-1此時是否存在瓶頸管道，若不存在，取出當前Qm作為當前待改造的瓶頸管道的改造結果，執行步驟3.4；若存在，執行步驟3.3b；

3.3b將Q1、Q2、......Qm-1中的瓶頸管道改造至非瓶頸狀態，然后執行步驟3.3c；

3.3c識別Qm此時是否為瓶頸管道，若為瓶頸管道，將Qm改造為非瓶頸狀態，重復執行步驟3.3a；否則，取出當前Qm作為當前待改造的瓶頸管道的改造結果，執行步驟3.4；

3.4判斷m值是否達到n，若達到，改造結束；否則，令m＝m+1，重復執行步驟3.1；n為要求改造的瓶頸管道數，人為設定。