一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法和存储设备技术方案

本发明专利技术涉及市政工程技术领域，特别涉及一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法和存储设备。所述一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，包括步骤：划分排水流域和管渠定线；划分设计管段；划分并计算各设计管段的子汇水面积；设置子汇水面积属性；自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算；根据计算结果对雨水管渠系统进行优化。该方法可应用在雨水管理模型软件中，使其计算结果可模拟推理公式法的计算结果的同时又考虑了时变降雨、降雨损失变化的影响，使得雨水管渠系统的设计更精准。管渠系统的设计更精准。管渠系统的设计更精准。

【技术实现步骤摘要】
一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法和存储设备


[0001]本专利技术涉及市政工程
，特别涉及一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法和存储设备。

技术介绍

[0002]推理公式法基于水量平衡，结合降雨强度数据和汇水面积特性，预测降雨事件下的高峰径流量，用作雨水管渠的设计流量。推理公式利用集水时间考虑汇水面积的水流路径长度和坡度的影响(即考虑了降雨的演算效应)，利用径流系数考虑降雨损失量。由于该方法使用简单，是雨水管渠系统设计计算的常用方法。
[0003]雨水管渠系统运行中，应考虑时变降雨、降雨损失变化等情况时，推理公式法将不再适用，这时常采用雨水管理模型(SWMM)软件模拟，这样的模拟软件有EPA SWMM、MIKE SWMM、PCSWMM、XPSWMM等。
[0004]然而在很多时候出于计算简单的考虑仍然需要用到推理公式法，故此如何基于雨水管理模型来模拟推理公式法，从而使得基于此而设计的雨水管渠系统可被更广泛地应用则成了亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为此，需要提供一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，用以解决现有技术中基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统无法模拟推理公式法，使其应用范围受限的技术问题。具体技术方案如下：
[0006]一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，包括步骤：
[0007]划分排水流域和管渠定线；
[0008]划分设计管段；
[0009]划分并计算各设计管段的子汇水面积；
[0010]设置子汇水面积属性；
[0011]自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算；
[0012]根据计算结果对雨水管渠系统进行优化。
[0013]进一步的，所述“自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算”，具体还包括步骤：
[0014]步骤S201：处于雨水管渠系统起端的子汇水面积，计算得地面集水时间或直接根据历史经验得地面集水时间；
[0015]步骤S202：根据IDF曲线或暴雨强度公式计算子汇水面积的降雨强度，并将所述降雨强度作为常数值赋给暴雨强度时间序列；
[0016]步骤S203：由雨水管理模型模拟软件自动计算子汇水面积出口处的地表径流量；
[0017]步骤S204：通过调整下游设计管段的直径和汇接点内底标高计算得满足预设要求
的流速；
[0018]步骤S205：计算设计管段内的流行时间；
[0019]步骤S206：当子汇水面积不是处于雨水管渠系统起端，则选择水力最远点至该出口处的集水时间作为该子汇水面积模拟用集水时间，并跳转至步骤S202。
[0020]进一步的，所述步骤S204具体还包括步骤：
[0021]步骤S301：设置下游设计管段的直径和汇接点内底标高；
[0022]步骤S302：计算设计管段流速；
[0023]步骤S303：判断设计流速是否满足预设要求，若不满足，则跳转至步骤S301，若满足，则执行步骤S205。
[0024]进一步的，所述步骤S201中的计算得地面集水时间具体还包括步骤：
[0025]集水时间T由地面集水时间t1和雨水在管道中流到该设计断面所需的流行时间t2组成：
[0026]T＝t1+m*t2
[0027]m为折减系数或容积利用系数。
[0028]进一步的，所述“设置子汇水面积属性”，具体还包括步骤：
[0029]不渗透百分比设置为径流系数值，无坑洼存水不渗透百分比设置为100，渗透面积和不渗透面积坑洼存水深度设置为零，坡度和宽度赋以任意数值，渗透和不渗透曼宁粗糙系数采用0，利用Horton下渗选项，使其最大和最小下渗速率相同，最大下渗速率取不小于降雨强度的数值。
[0030]为解决上述技术问题，还提供了一种存储设备，具体技术方案如下：
[0031]一种存储设备，其中存储有指令集，所述指令集用于执行：
[0032]划分排水流域和管渠定线；
[0033]划分设计管段；
[0034]划分并计算各设计管段的子汇水面积；
[0035]设置子汇水面积属性；
[0036]自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算；
[0037]根据计算结果对雨水管渠系统进行优化。
[0038]进一步的，所述指令集还用于执行：
[0039]所述“自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算”，具体还包括步骤：
[0040]步骤S201：处于雨水管渠系统起端的子汇水面积，计算得地面集水时间或直接根据历史经验得地面集水时间；
[0041]步骤S202：根据IDF曲线或暴雨强度公式计算子汇水面积的降雨强度，并将所述降雨强度作为常数值赋给暴雨强度时间序列；
[0042]步骤S203：由雨水管理模型模拟软件自动计算子汇水面积出口处的地表径流量；
[0043]步骤S204：通过调整下游设计管段的直径和汇接点内底标高计算得满足预设要求的流速；
[0044]步骤S205：计算设计管段内的流行时间；
[0045]步骤S206：当子汇水面积不是处于雨水管渠系统起端，则选择水力最远点至该出口处的集水时间作为该子汇水面积模拟用集水时间，并跳转至步骤S202。
[0046]进一步的，所述指令集还用于执行：
[0047]所述步骤S204具体还包括步骤：
[0048]步骤S301：设置下游设计管段的直径和汇接点内底标高；
[0049]步骤S302：计算设计管段流速；
[0050]步骤S303：判断设计流速是否满足预设要求，若不满足，则跳转至步骤S301，若满足，则执行步骤S205。
[0051]进一步的，所述指令集还用于执行：
[0052]所述步骤S201中的计算得地面集水时间具体还包括步骤：
[0053]集水时间T由地面集水时间t1和雨水在管道中流到该设计断面所需的流行时间t2组成：
[0054]T＝t1+m*t2
[0055]m为折减系数或容积利用系数。
[0056]进一步的，所述指令集还用于执行：
[0057]所述“设置子汇水面积属性”，具体还包括步骤：
[0058]不渗透百分比设置为径流系数值，无坑洼存水不渗透百分比设置为100，渗透面积和不渗透面积坑洼存水深度设置为零，坡度和宽度赋以任意数值，渗透和不渗透曼宁粗糙系数采用0，利用Horton下渗选项，使其最大和最小下渗速率相同，最大下渗速率取不小于降雨强度的数值。
[0059]本专利技术的有益效果是：一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，包括步骤：划分排水流域和管渠定线；划分设计管段；划分并计算各设计管段的子汇水面积；设置子汇水面积属性，以便获得与推理公式法中使用的相同径流系数；自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算；根据计算结果对雨水管渠系统进行优化。该方法优化后的雨水管渠系统即具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，其特征在于，包括步骤：划分排水流域和管渠定线；划分设计管段；划分并计算各设计管段的子汇水面积；设置子汇水面积属性；自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算；根据计算结果对雨水管渠系统进行优化。2.根据权利要求1所述的一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，其特征在于，所述“自上游管段向下游管段按照预设规则进行计算”，具体还包括步骤：步骤S201：处于雨水管渠系统起端的子汇水面积，计算得地面集水时间或直接根据历史经验得地面集水时间；步骤S202：根据IDF曲线或暴雨强度公式计算子汇水面积的降雨强度，并将所述降雨强度作为常数值赋给暴雨强度时间序列；步骤S203：由雨水管理模型模拟软件自动计算子汇水面积出口处的地表径流量；步骤S204：通过调整下游设计管段的直径和汇接点内底标高计算得满足预设要求的流速；步骤S205：计算设计管段内的流行时间；步骤S206：当子汇水面积不是处于雨水管渠系统起端，则选择水力最远点至该出口处的集水时间作为该子汇水面积模拟用集水时间，并跳转至步骤S202。3.根据权利要求2所述的一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，其特征在于，所述步骤S204具体还包括步骤：步骤S301：设置下游设计管段的直径和汇接点内底标高；步骤S302：计算设计管段流速；步骤S303：判断设计流速是否满足预设要求，若不满足，则跳转至步骤S301，若满足，则执行步骤S205。4.根据权利要求2所述的一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，其特征在于，所述步骤S201中的计算得地面集水时间具体还包括步骤：集水时间T由地面集水时间t1和雨水在管道中流到该设计断面所需的流行时间t2组成：T＝t1+m*t2m为折减系数或容积利用系数。5.根据权利要求1所述的一种优化基于雨水管理模型设计的雨水管渠系统的方法，其特征在于，所述“设置子汇水面积属性”，具体还包括步骤：不渗透百分比设置为径流系数值，无坑洼存水不渗透百分比设置为100，渗透面积和不渗透面积坑洼存水深度设置为零，坡度和宽度赋以任意数值，渗透和不渗透曼宁粗糙系数采用0，利用Horton下渗选项，使其最大和最小下渗速率相同，最大下渗速率取不小...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓雄，李树平，陈寿彬，格日乐，叶均磊，周强，上官海东，
申请(专利权)人：福州城建设计硏究院有限公司，
类型：发明
国别省市：