[發明專利]一種基于SWWM模擬的北方濱海地區海綿城市規劃方法

在審

• 申請號: 201910287682.1
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109948866A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 付士磊;石羽;李綏;石鐵矛
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

1.一種基于SWWM模擬的北方濱海地區海綿城市規劃方法，其特征在于：包括計算模塊和服務模塊；

所述計算模塊對雨水的徑流和調蓄的路徑進行模擬，對SWMM輸入的研究區基礎資料對研究區進行徑流模擬，對不同管渠進行動態水流模擬，對污染物的遷移過程進行模擬；

所述服務模塊對計算模塊進行輔助，所述服務模塊包括統計模塊、繪圖模塊、聯合模塊和降雨模塊；

所述繪圖模塊輸出各節點、管段、匯水區的徑流和污染物濃度變化曲線；

所述統計模塊減輕后期數據整理的負擔；

所述聯合模塊實現各文件的相互轉化，可以將前一步的計算結果作為后續處理的輸入文件；

所述降雨模塊讀取輸入的降水和雪數據，作為計算模塊的模擬所用。

2.根據權利要求1所述的一種基于SWWM模擬的北方濱海地區海綿城市規劃方法，其特征在于，模型的基本要素包括雨量計、子匯水區、匯接點、排放口和管渠。

3.根據權利要求2所述的一種基于SWWM模擬的北方濱海地區海綿城市規劃方法，其特征在于，所述雨量計為降雨數據的添加點，通過關聯的降雨時間序列對各子匯水區在計劃時間內提供降水量，通過設置記錄時間間隔和降雨數據類型影響結果的輸出；

所述子匯水區是模型的通過對研究區域內的用地規劃圖概化后，繪制相對獨立的子匯水區，通過賦予的雨量計名稱與降雨時序連接，而通過規定其排放口或匯接點的位置與城市排水系統相連，其需要賦予的屬性因子有土地利用值以及對應的沖刷及增長值，表面積、不滲透性、坡度和根據當地氣象氣候、地質地貌決定相對的下滲模型、滲透性N值參數；

所述匯接點是連接雨水管網的節點，是架連子匯水區與雨水管網的橋梁，設置參數主要有各匯接點的內底標高、初始點水位、進水量和最大深度指標，其中分流器是匯接點的另一種形式，用于匯接點流入兩個管渠時分定兩個管渠的分配比例；

所述排放口是排水系統的終點，需要標注內底標高以及邊界條件類型；

所述管渠是城市雨水管網的概化形式，通過調整管渠形式表述其斷面狀態，還需設置管渠長度和管渠坡度指標。

4.根據權利要求1所述的一種基于SWWM模擬的北方濱海地區海綿城市規劃方法，其特征在于，所述降雨模塊中降水進行預測時，首先要對降雨量進行預測，規劃雨水流量按下式計算：

式中：

Q—規劃雨水流量(L/s)；

q—暴雨強度(L/s.ha)；

F—匯水面積(ha)；

—徑流系數；

暴雨強度q按暴雨強度公式計算，雨水系統設計重現期采用20年一遇標準:

式中：

q—降雨強度(l/s.ha)；

p—重現期(年)；

t—降雨歷時(分鐘)，其中t＝t1+mt2；

t1—起始斷地面集水時間取10分鐘，m-折減系數，取2；

t2—管道內雨水流行時間；

規劃本區域內雨水排放采取重力自流排放原則，規劃沿地塊主要道路鋪設雨水干管，規劃中小管徑的雨水管道均采用塑料加筋管，管徑大于400，采用鋼筋混凝土管；

在降水量預測階段，由于上述對氣候和降水現狀的特點分析后，按照降雨和降雪兩種降水形成形式分別加以預測。

5.根據權利要求1所述的一種基于SWWM模擬的北方濱海地區海綿城市規劃方法，其特征在于，模型構建步驟如下：

S1、確定對象屬性，對研究區進行子匯水分區劃分，確定研究區各匯水分區的子匯水面積、特征寬度、坡度、不滲透百分比、不滲透面積粗糙系數、滲透面積粗糙系數、不滲透面積洼地蓄水、滲透面積洼地蓄水、非洼地蓄水不滲透面積百分比、滲入模型；

S2、鉸點位置及賦值的確定；

S3、降水選擇；

S4、繪制研究區域物理組件的網絡圖，在SWMM軟件中對研究區域進行可視化處理，包括雨量計，子匯水面積、節點、管段和地圖標簽，添加雨量計、子匯水面積、節點、管段、地圖標簽和非可視化對象；

S5、編輯系統構成對象的屬性；

S6、選擇一組分析選項；

S7、執行模擬；

S8、顯示模擬結果；

S9、模擬結果分析，確定具體改造區域。