城市雨水排水調(diào)蓄計(jì)算模型及方法
【專利摘要】本發(fā)明通過歷時(shí)四年的小區(qū)試驗(yàn)及聯(lián)合仿真研究，建立了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，高精度的計(jì)算推演，以及獨(dú)特的技術(shù)研發(fā)方式，有因地制宜的技術(shù)革新和修正能力，實(shí)現(xiàn)了不同城市、同一城市不同區(qū)域雨水流量計(jì)算，通過管網(wǎng)，排入容泄區(qū)，特別對(duì)坡面流進(jìn)入管網(wǎng)這一環(huán)節(jié)的機(jī)制的深入研究，使用的不是黑箱模型，也不是概念性模型，而是基于GIS技術(shù)平臺(tái)，建立在雨水口控制條件下，嚴(yán)格的調(diào)蓄模型(水力學(xué)物理模型)。建立的暴雨水調(diào)蓄模型能夠真實(shí)地反映暴雨期間地面最大積水深度、積水范圍、積水地點(diǎn)、積水時(shí)間及積水深度變化過程等。
【專利說明】城市雨水排水調(diào)蓄計(jì)算模型及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]給水排水
【背景技術(shù)】:
[0002]我國(guó)的城市產(chǎn)、匯流機(jī)制要比天然流域復(fù)雜，城市的排水系統(tǒng)內(nèi)具有多種水流形態(tài)的約束條件，傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一直沿用推理公式法，經(jīng)研究表明，它只能計(jì)算洪峰流量，無法推求完整的排水系統(tǒng)超載分析及地面積水過程的模擬計(jì)算，不利于規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理方案的優(yōu)化。目前，國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)學(xué)模型法，基本原理是模擬管道充滿，通過溢流井仿真地面的積水過程，就是忽視了在雨水口控制下這一排水的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，同時(shí)還需具備有十年以上實(shí)測(cè)徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，才能獲得良好的準(zhǔn)確度。本發(fā)明針對(duì)國(guó)內(nèi)外城市的雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的技術(shù)弊病，在綜合國(guó)內(nèi)外各類城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法、結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)行方式分析的基礎(chǔ)上，提出了運(yùn)用水力學(xué)、水文學(xué)、地貌學(xué)的基本理論，在GIS技術(shù)支持下建立的城市暴雨水調(diào)蓄模型，模擬不同城市、同一城市不同區(qū)域在暴雨期間的各種復(fù)雜流態(tài)，客觀反映地面最大積水深度、積水范圍、積水地點(diǎn)、積水時(shí)間及積水深度變化過程等。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]1、匯水單元應(yīng)根據(jù)雨水口布置劃分，計(jì)算匯水單元面積。對(duì)雨水口的箅式，單箅、雙箅或多箅的泄流能力，首次建立雨水箅流量-水位關(guān)系式(包括參數(shù))。
[0004]2、坡面容積曲線，采用1: 2000或更大比例的電子地形圖結(jié)合數(shù)字高程模型(DEM)技術(shù)處理。繪制地面積水深度~積水量曲線。
[0005]3、根據(jù)中國(guó)城市新一代暴雨強(qiáng)度公式及設(shè)計(jì)概化雨型計(jì)算降水過程。
[0006]4、地表徑流過程線采用非線性水箱和運(yùn)動(dòng)波法計(jì)算地表徑流過程線。設(shè)計(jì)過程以流量過程線為核心，計(jì)算每一個(gè)設(shè)計(jì)過水?dāng)嗝娴牧髁窟^程線。
[0007]5、流量調(diào)節(jié)經(jīng)過各種類型箅式的單箅、雙箅或多箅的雨水口，進(jìn)入支管和干管，最后以自排或強(qiáng)排排入容泄區(qū)。雨水口或管段匯水面積內(nèi)的降水產(chǎn)流，一方面通過雨水口進(jìn)入管網(wǎng)流走，另一方面在坡面積水，其連續(xù)方程和動(dòng)力方程:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.匯水單元應(yīng)根據(jù)雨水口布置劃分，計(jì)算匯水單元面積。對(duì)雨水口的箅式(單箅、雙箅或多箅的泄流能力，建立雨水箅流量一水位關(guān)系式(包括參數(shù))。
2.坡面容積曲線，采用1: 2000或更大比例的電子地形圖結(jié)合數(shù)字高程模型(DEM)技術(shù)處理。繪制地面積水深度?積水量曲線。
3.根據(jù)中國(guó)新一代暴雨強(qiáng)度公式及設(shè)計(jì)概化雨型計(jì)算降水過程。
4.地表徑流過程線采用非線性水庫(kù)和運(yùn)動(dòng)波法計(jì)算地表徑流過程線。設(shè)計(jì)過程以流量過程線為核心，計(jì)算每一個(gè)設(shè)計(jì)過水?dāng)嗝娴牧髁窟^程線。
5.流量調(diào)節(jié)經(jīng)過各種類型箅式的單箅、雙箅或多箅的雨水口，以建立在雨水口控制條件的調(diào)蓄模型。
6.基于GIS技術(shù)支持下，首次建立在雨水口控制條件下的調(diào)蓄模型，建立了暴雨期間地面最大積水深度、積水范圍、積水時(shí)間及積水深度變化過程。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103473435SQ201210190629
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】邵丹娜, 邵堯明 申請(qǐng)人:邵丹娜, 邵堯明