[發明專利]基于管網和道路雙系統SWMM對城市澇積水深模擬方法

在審

• 申請號: 201810290768.5
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108763615A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 彭越;趙鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

1.一種基于管網和道路雙系統SWMM對城市澇積水深模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，基礎數據的收集：

對研究區域內的地形數據(包括道路、高程點)、用地類型數據、管網節點數據、水力構筑物數據、降雨數據進行收集和整理；

步驟二，基礎數據的拓撲結構處理：

利用ArcGIS處理各種CAD格式的基礎數據，得到shp格式的矢量數據，對研究區域高程點進行空間插值得到研究區域的DEM數據，利用DEM數據進一步對研究區域進行匯水區的大致劃分，得到較大匯水區，然后按照街道和管線的流向進一步對匯水區進行細化，得到建模的子匯水區；

步驟三，基礎數據的屬性添加：

①節點：節點主要包括集水井和排放口，每一個集水井要有唯一的名稱、井底標高、井深屬性，每一個排放口至少要有排放口的名稱和底標高屬性；

②管線：管線要有管線的名稱、上下游的節點名稱、上下游節點的偏移量、管長、管徑、曼寧系數屬性；

③子匯水區：每一個子匯水區均要有一個匯水節點(集水井)、名稱、面積、特征寬度、不透水率、坡度屬性；

步驟四，管網和道路雙系統的構建：

在處理好SWMM常規水力建模所需的數據之后，復制一套管線數據，將管線的名稱統一替換掉，得到的這套管線稱之為道路系統；保持道路系統的上下游節點名稱不變，上下游節點的偏移量改變，道路系統的管徑改變，所有的圓管均改為明渠；利用ArcGIS將管線和道路系統的數據合并即得到了管網和道路雙系統；

步驟五，模型構建及模擬：

利用inpPINS插件將處理好的節點、管網和道路雙系統、子匯水區這些矢量數據轉換成SWMM能直接識別的inp格式的文件，直接用SWMM打開該文件，添加雨量計，并輸入相應的降雨數據，設置好SWMM常規水力模擬所需設置的參數，包括模擬時間；

步驟六，積水深度結果輸出：

待模擬完成之后，通過模擬結果中的節點深度來獲取各個節點的最大深度，用這個最大深度減去相應節點的井深，得到的即為該節點處的最大積水深度；模擬結果還輸出各節點水深隨時間變化的數據，即得到各節點處積水深度隨時間的變化情況。

2.根據權利要求1所述的基于管網和道路雙系統SWMM對城市澇積水深模擬方法，其特征在于，步驟二中所述矢量數據主要包括節點(集水井和排放口)、管線、高程點、下墊面(用地類型)。

3.根據權利要求1所述的基于管網和道路雙系統SWMM對城市澇積水深模擬方法，其特征在于，步驟四中所述偏移量等于原井深，而新井深等于原井深加上2米。

4.根據權利要求1所述的基于管網和道路雙系統SWMM對城市澇積水深模擬方法，其特征在于，步驟四中所述明渠的寬為相應管道處道路的寬，若單一道路的寬度變化超過3米，定義為不規則的明渠，即每條明渠的寬度是變化的，明渠的高定義為2米。