[發明專利]一種基于專家系統的截流井和調蓄池系統設計方法

有效

• 申請號: 201811358621.1
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN111259507B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 楊辰偉
• 申請（專利權）人: 中國市政工程華北設計研究總院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

1.一種基于專家系統的截流井和調蓄池系統設計方法，其特征在于：包括如下步驟：

①對截流井和調蓄池進行選址分析：通過集成3S技術從現狀及規劃用地角度對城市下墊面進行分析，識別出可以建設截流井和調蓄池的用地范圍及面積上限；

②對于分流制排水系統和合流制排水系統進行設施布置與規模計算：對于分流制排水系統以全過程截流式排水調蓄系統為模板進行規模計算，對于合流制排水系統以全過程排水調蓄系統和末端截污系統為模板進行規模計算；包括以下步驟：

步驟1：利用SWMM模型基于邊際棄流率分析策略迭算截流井系統方案；

步驟2：利用SWMM模型基于邊際控制率分析策略迭算調蓄池系統方案；

根據選址分析結果，如果排水系統是分流制排水系統且允許建設截流井有建設用地，則先進行截流井系統方案設計，至無截流井可建設時，再進行調蓄池系統方案設計；如果是合流制排水系統，或不允許建設截流井或沒有建設用地，則直接進行調蓄池系統方案設計；

③將步驟①、②的成果知識規則化，建立城市徑流污染控制截流井與調蓄池系統的專家系統。

2.根據權利要求1所述的一種基于專家系統的截流井和調蓄池系統設計方法，其特征在于：上述步驟①的具體步驟包括：

步驟1：確定設計區域邊界范圍；

步驟2：對城市下墊面RS原始影像資料分析處理，進行下墊面識別分類；

步驟3：利用GPS現場定位，對步驟2中下墊面識別結果進行修正；

步驟4：利用GIS平臺對步驟3的成果進行處理轉化，建立基于GIS平臺的現狀用地數據庫；

步驟5：根據規劃用地圖紙，建立基于GIS平臺的規劃用地數據庫；

步驟6：根據現狀管線綜合普查和圖紙資料以及規劃管線圖紙資料，建立基于GIS平臺的現狀及規劃管線綜合數據庫；

步驟7：根據決策人員用地選址意見，建立基于GIS平臺的人為決策選址數據庫；

步驟8：利用GIS的疊加分析和緩沖區分析功能對步驟4、5、6、7建立的數據庫進行空間分析，確定截流井和調蓄池可選址位置及用地面積上限。

3.根據權利要求1所述的一種基于專家系統的截流井和調蓄池系統設計方法，其特征在于：上述步驟②的具體步驟包括：

其中，利用SWMM模型基于邊際棄流率分析策略迭算截流井系統方案，包括以下子步驟：

步驟1.1：利用SWMM排水模型對排水系統進行水力水質計算，進入迭算步驟；

步驟1.2：定義節點單位規模棄流量包含的污染物凈量為邊際棄流率，分析每處可設置截流井節點的邊際棄流率并排序；

步驟1.3：選取步驟1.2中邊際棄流率最大的節點更新截流井，棄流量按單位規模增加；

步驟1.4：分析其余節點當前最后一單位規模的邊際棄流率是否比步驟1.3更新截流井前有所減少；

步驟1.5：對步驟1.4中每個邊際棄流率有所減少的截流井執行如下更新；

步驟1.5.1：如果分析節點邊際棄流率大于步驟1.3更新后所有節點的最大邊際棄流率，則當前分析節點不執行更新，分析下一個邊際棄流率有所減少的節點；

步驟1.5.2：如果分析節點邊際棄流率小于步驟1.3更新后所有節點的最大邊際棄流率，則當前分析節點的棄流量按單位規模減少，至邊際棄流率與減少前相同或與當前最大邊際棄流率相同或其他評判指標，分析下一個邊際棄流率有所減少的節點；

步驟1.6：返回步驟1.1，進行下次迭算，迭算終止條件見步驟1.7；

步驟1.7：當接受棄流的污水系統排水能力達到上限，或下游污水提升泵站能力達到上限，或下游污水處理廠處理能力達到上限，或截流井用地使用到達上限，則停止迭算，進入調蓄池系統方案設計；

利用SWMM模型基于邊際控制率分析策略迭算調蓄池系統方案，包括以下子步驟：

步驟2.1：利用SWMM排水模型對排水系統進行水力水質計算，進入迭算步驟；

步驟2.2：定義節點單位規模池容包含的污染物凈量為邊際控制率，分析每處可設置調蓄池節點的邊際控制率并排序；

步驟2.3：選取步驟2.2中邊際控制率最大的節點更新調蓄池，池容按單位規模增加；

步驟2.4：分析其余節點當前最后一單位規模的邊際控制率是否比步驟2.3更新調蓄池前有所減少；

步驟2.5：對步驟2.4中每個邊際控制率有所減少的調蓄池執行如下更新；

步驟2.5.1：如果分析節點邊際控制率大于步驟2.3更新后所有節點的最大邊際控制率，則當前分析節點不執行更新，分析下一個邊際控制率有所減少的節點；

步驟2.5.2：如果分析節點邊際控制率小于步驟2.3更新后所有節點的最大邊際控制率，則當前分析節點的池容按單位規模減少，至邊際控制率與減少前相同或與當前最大邊際控制率相同或其他評判指標，分析下一個邊際控制率有所減少的節點；

步驟2.6：返回步驟2.1進行下次迭算，迭算終止條件見步驟2.7；

步驟2.7：當排放口污染物凈排量滿足受納水體環境容量或其他控制指標要求，或調蓄池用地規模到達允許用地規模上限，則停止迭算，完成調蓄池系統方案設計。