[發明專利]面向水污染控制的城市人工湖水域面積值域計算方法

有效

• 申請號: 202110080346.7
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112942230B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 霍東權;張東馳;吳思敏
• 申請（專利權）人: 中城（廣州）城鄉規劃設計有限公司
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E03F1/00;E03F5/10;G06T17/05
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 陳映輝

本發明公開了面向水污染控制的城市人工湖水域面積值域計算方法，收集DEM高程數據；在人工湖選址地，繪制匯水分區單元界線與范圍；計算匯水單元水環境污染總負荷；確定水質目標等級及對應的水質負荷濃度；計算滿足環境容量下的人工湖的水域面積下限值域；計算滿足枯水期水量平衡的人工湖的水域面積上限值域；本發明適用于城市規劃編制階城市人工湖水域面積規模的計算，尤其是土地利用方案初次生成階段，可操作性強，成本較低；通過耦合污染負荷產量與水環境質量目標，從而計算得到人工湖的適宜規模；避免了因規劃水體環境容量明顯低于設計污染負荷產量而造成城市湖泊水體黑臭，提高了規劃方案的科學性。

技術領域

本發明涉及城市規劃技術領域，具體是指面向水污染控制的城市人工湖水域面積值域計算方法。

背景技術

城市人工湖是指位于城區或近郊的，人們有計劃、有目的挖掘出來的一種湖泊，是非自然環境產生的景觀湖泊，以城市休閑游憩、微氣候調節、景觀提升等城市功能為主。

在當前城市規劃編制過程中，城市人工湖水域面積多由人為主觀確定，多考慮近人尺度下的景觀塑造或土地開發效益為主要目的，偏重于人工湖的社會屬性，對自然屬性的考慮往往不足，對水量、水質缺乏快速、有效的量化計算手段，對湖泊的水環境容量、水量平衡可行性研究不足，易造成人工湖建成后水量不足，水質較差的情況。

現有技術中，對人工湖面積的計算多以建成湖泊為對象，計算污染量、水量負荷平衡關系。而在城市規劃編制過程中，此類計算方法具有數據獲取難度大、計算成本高、計算深度不一致等特征，在這個階段往往難以有效應用。

所以，一種適應于城市規劃編制階段的城市人工湖水域面積值域計算方法成為人們亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，提供面向水污染控制的城市人工湖水域面積值域計算方法，實現一定面積的匯水單元內水體環境容量負荷不小于城市各類污染源排放負荷，從而達到水系水質達標的目的。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案為：面向水污染控制的城市人工湖水域面積值域計算方法，包括以下步驟：

步驟1、收集DEM高程數據；

步驟2、在人工湖選址地，繪制匯水分區單元界線與范圍；

步驟3、計算匯水單元水環境污染總負荷；

步驟4、確定水質目標等級及對應的水質負荷濃度；

步驟5、計算滿足環境容量下的人工湖的水域面積下限值域；

步驟6、計算滿足枯水期水量平衡的人工湖的水域面積上限值域。

作為改進，所述步驟1采用大地測量方法獲取城市規劃區域地形的DEM高程數據，測圖精度不低于1：200，成圖精度不低于1：500；測圖高程精度不低于水準V等。

作為改進，所述步驟2通過以下步驟劃定人工湖的匯水分區單元界線與范圍：

(1)利用測量過程得到的高程點數據基于GIS的3D分析模塊進行不規則三角網的建立，并轉化為網格型連續高程表面；

(2)以Dem數據為基礎，采用GIS的水文分析模塊，通過洼地填充、水流方向計算、流量計算、匯流提取、匯點識別以及流域分區，形成初步的模擬匯流路徑與流域分區邊界；

(3)輸入現狀河流水系及已確定的規劃河流水系數據，重新優化水文分析模型，重新生成匯流路徑，重新生成流域分區邊界；

(4)輸入不可穿越邊界，包括：堤圍、鐵路以及高速公路，定義匯流路徑不得穿越上述不可穿越邊界，進一步優化水文分析模型，調整匯流路徑與流域分區的邊界；

(5)結合道路路網、行政邊界、規劃管理單元邊界適當調整分區邊界，形成最終的人工湖匯水分區線及范圍，同時得到匯水面積F。