一种针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法技术

本发明专利技术提供一种针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法，包括如下步骤：绘制地表挡水、导水控制线；以管网排水口为基本单位，提取排水分区；构建基于排水分区的地表水文‑河网水动力模型；构建地表水文（不含道路）‑路面水动力‑河网水动力‑管网水动力耦合模型；构建基于网格的地表水动力‑河网水动力‑管网水动力模型；依据空间位置，建立不同尺度计算单元（即网格、除道路外地表分区、排水分区）之间的耦合关系，进行不同尺度的分级嵌套模拟。与现有技术相比，本发明专利技术可有效解决城市尺度洪涝分析问题中“宏观”和“局部”、“精细化需求”和“计算效率”之间的矛盾，这对于提高防汛应急处置工作的时效性和准确性具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法
本专利技术涉及水利工程的
，特别是一种针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法。
技术介绍
近年来，城市降雨洪涝灾害频繁发生，严重威胁了城市居民的正常生产生活以及生命财产安全。城市洪涝灾害问题推动了城市雨洪管理技术的不断发展，尤其对城市雨洪模型在刻画精度和计算效率方面提出了更高的要求。然而，对于城市降雨洪涝模拟，刻画精度和计算效率往往是一对矛盾体。由于城市河湖水系的连通性、排水系统的复杂性以及交互性，降雨的水文响应范围较大甚至涵盖整个城市区域，因此必须在城市尺度上进行整体建模，否则不合理的边界条件会导致计算结果的不可靠。而且，各物理过程的相互作用也增加了模型的复杂性。另一方面，河流漫堤、管网溢流、地面积涝等的发生具有很强的空间局部性，而地表局部微地形往往对汇水过程起着决定性作用，尤其是立交桥、道路、隔离带、地下空间等强人类干扰条件下复杂下垫面的影响，这要求模型对局部雨洪过程具备精细化模拟的能力。因此，建模的整体性（空间大尺度以及各物理过程的交互）和关注点的局部性之间的矛盾使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法，包括绘制地表控制线，其特征在于，还包括以下步骤：/n步骤1：梳理管网数据，划分排水分区；/n步骤2：依据所述地表控制线生成非结构贴体网格；/n步骤3：针对研究区，构建河网水动力模型和管网水动力模型；/n步骤4：使用所述排水分区对基础网格系统进行框选，针对各排水分区构建二维地表精细化模型；/n步骤5：各排水分区范围内的除道路以外区域的网格聚合，形成新的水文分区，构建地表水文-道路水动力-河网水动力-管网水动力耦合模型；/n步骤6：地表以所述排水分区为基本计算单元，构建地表水文模型；/n步骤7：针对某降雨事件进行模拟分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法，包括绘制地表控制线，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤1：梳理管网数据，划分排水分区；
步骤2：依据所述地表控制线生成非结构贴体网格；
步骤3：针对研究区，构建河网水动力模型和管网水动力模型；
步骤4：使用所述排水分区对基础网格系统进行框选，针对各排水分区构建二维地表精细化模型；
步骤5：各排水分区范围内的除道路以外区域的网格聚合，形成新的水文分区，构建地表水文-道路水动力-河网水动力-管网水动力耦合模型；
步骤6：地表以所述排水分区为基本计算单元，构建地表水文模型；
步骤7：针对某降雨事件进行模拟分析。


2.如权利要求1所述的针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法，其特征在于，所述绘制地表控制线步骤包括：依据高分辨率影像，沿建筑物轮廓、街道边线、围挡、河道堤岸中至少一种地表导水、挡水设施绘制控制线。


3.如权利要求2所述的针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法，其特征在于，所述步骤1包括以下子步骤：
步骤11：以各排水口为起点，不断向上游追溯，划定排水口服务范围；
步骤12：综合考虑所述地表控制线，最终划定排水分区；
步骤13：在排水口和所述排水分区之间建立一一对应关系。


4.如权利要求3所述的针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法，其特征在于，生成的所述排水分区占满整个研究区，且互不重叠。


5.如权利要求4所述的针对城市降雨洪涝过程的不同尺度分级嵌套模拟方法，其特征在于，所述步骤2包括针对立交桥区或存在地下空间的局部区...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜银梁，郑敬伟，刘云华，李敏，刘业森，臧文斌，徐美，张红萍，胡昌伟，刘媛媛，李匡，郝晓丽，任汉承，吴必朗，柴福鑫，刘舒，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11