城市内涝建模评估方法、系统及计算机可读存储介质技术方案

本申请涉及城市内涝检测技术的领域，尤其是涉及一种城市内涝建模评估方法、系统及计算机可读存储介质，其包括：资料获取，确定降雨过程线以及获取管网节点信息；其中，所述降雨过程线用于反映总降雨量，所述管网节点信息用于反映关联于汇流区的排水管网的过流能力；降雨径流计算，将降雨过程线输入降雨径流模型，确定径流量信息；其中，所述径流量信息用于反映降雨雨水需要于所述汇流区排入所述排水管网的流量及超过排水能力滞留的部分流量；管网排水计算，基于管网节点信息和管网排水模型，确定流量分配信息。可以分析计算汇流区的排水管道是否有能力输走降雨带来的雨水，能够更加准确地评估汇流区所关联的地区发生内涝的情况。确地评估汇流区所关联的地区发生内涝的情况。确地评估汇流区所关联的地区发生内涝的情况。

【技术实现步骤摘要】
城市内涝建模评估方法、系统及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及城市内涝检测技术的领域，尤其是涉及一种城市内涝建模评估方法、系统及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]城市内涝指的是城市内发生积水灾害的现象，造成城市内涝的原因是降雨量超过城市的排水量。相较于农村地带，城市内具有大量的硬质铺装（如柏油路、水泥路面等）且植被较为稀疏，导致城市路面的渗透性不好，并且贮存雨水的能力较差，因此城市地带在降雨量大、降雨连续性强、降雨范围集中等情况下，比较容易发生内涝。
[0003]城市内涝会造成大量的路面积水，对路面交通造成不良影响，频繁或严重的城市内涝也会对社会经济的发展造成影响，随着社会生活水平的提高，人们对生活环境的要求的提高，各地区相关部门对城市内涝的关注也不断提高。为缓解洪涝灾害带来的不良影响，很多城市地区进行整治河道和改造地下管网，完善排水设施，并且建设具有内涝灾害预警、风险评估等功能的综合信息管理平台，提升排水防涝数字化水平。
[0004]但是，目前的城市内涝分析主要依靠地理信息系统（GIS）对地理高程模型（DEM）进行简易的洼地提取及水文分析，内涝灾害分析的准确性较差。

技术实现思路

[0005]本申请目的一是提供一种城市内涝建模评估方法，具有提高评估分析准确性的特点。
[0006]本申请的上述专利技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：城市内涝建模评估方法，包括：资料获取，确定降雨过程线以及获取管网节点信息；其中，所述降雨过程线用于反映总降雨量；降雨径流计算，基于降雨过程线，确定径流量信息；其中，所述径流量信息用于反映降雨雨水需要通过所述排水管网排走或滞留的流量；管网排水计算，基于管网节点信息和管网水力模型进行径流量分配，确定流量分配信息；其中，所述流量分配信息用于反映所述排水管网能够排出的流量；结果评估，基于径流量信息、流量分配信息和地形信息进行内涝评估，确定评估结果。
[0007]通过采用上述技术方案，基于降雨过程线可以计算出径流量信息，得到在对应的降雨条件下需要进入汇流区并通过排水管网排走的雨水流量；径流量会分配给排水管网的各个排水管道，基于管网节点信息可以计算出汇流区的排水管道能够排走的流量；通过比较分析降雨带来的总流量和排水管道所能够排走的流量，可以分析计算汇流区的排水管道是否有能力输走降雨带来的雨水，进而能够更加准确地评估汇流区所关联的地区发生内涝的情况。
[0008]可选的，雨水的流经区域包括汇流区和产流区，所述汇流区关联于至少一个所述产流区，所述产流区的水能够流向所述汇流区；在降雨径流计算的具体方法中，包括：基于降雨过程线，确定对应于产流区的降雨产流信息；其中，所述降雨产流信息用于反映所述产流区的地表产流量；基于关联于同一汇流区的各个产流区所对应的降雨产流信息，确定对应于汇流区的径流量信息。
[0009]通过采用上述技术方案，降雨雨水通过多个产流区汇流至汇流区，通过计算多个产流区所对应的降雨产流信息，可以分析得到多个产流区所对应的汇流区的径流量信息。
[0010]可选的，在基于降雨过程线，确定对应于产流区的降雨产流信息的具体方法中，包括：确定产流区对应的雨水损失信息；其中，所述雨水损失信息用于反映降雨雨水不需要排入所述排水管网的流量；基于降雨过程线和雨水损失信息，确定产流区所对应的降雨产流信息。
[0011]通过采用上述技术方案，降雨的雨水大部分会通过产流区排走，但是也有一部分雨水不会进入产流区，这部分雨水由于没有进入汇流区，因此也不需要汇流区排走，在计算分析流量时将这部分雨水的流量减少掉，可有效提高评估准确性。
[0012]可选的，在确定产流区对应的雨水损失信息的具体方法中，包括：确定产流区的地表类别；其中，所述地表类别包括有无洼蓄不透水类、有洼蓄不透水类和有洼蓄有透水类；根据产流区所对应的地表类别，指定对应于产流区的雨水损失信息；其中，所述无洼蓄不透水类对应的所述雨水损失信息包括蒸发量信息，所述有洼蓄不透水类对应的所述雨水损失信息包括蒸发量信息和洼蓄量信息，所述有洼蓄有透水类对应的所述雨水损失信息包括蒸发量信息、洼蓄量信息和入渗量信息；确定产流区对应的雨水损失信息。
[0013]通过采用上述技术方案，通过分析产流区的地表特性，即分析产流区的洼蓄能力和透水能力，可以分析计算雨水在产流区的洼蓄量或下渗量，得到产流区所对应的蒸发量信息、洼蓄量信息或入渗量信息，进而得到雨水损失信息。将产流区的地表类别区分为无洼蓄不透水类、有洼蓄不透水类和有洼蓄有透水类，可以方便后续对产流区所对应的雨水损失信息进行分析计算，另一方面，地表类别的种类较小且具有代表性，能够有效减少计算模型发生过拟合的风险，提高建模评估的泛化能力。
[0014]可选的，在确定产流区对应的雨水损失信息的具体方法中，包括：确定产流区所对应的演算模型，并基于演算模型确定产流区所对应的雨水损失信息；其中，所述演算模型包括霍顿模型和格林
‑
安姆普特模型。
[0015]通过采用上述技术方案，霍顿模型和格林
‑
安姆普特模型分别适用于不同的演算环境，并且需要不同的参数作为演算基础。先确定演算模型的类型，然后再进行演算，可以更加方便地得到下渗计算结果。
[0016]可选的，所述排水管网包括若干个管段和若干个设置于相邻两段所述管段之间的
过流节点，其中，所述过流节点包括位于所述管段的上游端的上节点和位于所述管段的下游端的下节点；任意一个所述管段的所述下节点与位于该所述管段下游的所述管段的所述上节点相关联；在管网排水计算的具体方法中，包括：确定节点进水信息；其中，所述节点进水信息用于反映所述上节点的进水量；基于节点进水信息、管网节点信息和管网水力模型，确定节点出水信息；其中，所述管段流量信息用于反映所述上节点所对应的管段的下节点的出水量；基于节点进水信息和节点出水信息，确定流量分配信息。
[0017]通过采用上述技术方案，由于各个管段之间通过过流节点相连接，通过不断地计算和更新位于上流的管段的节点出水信息，可以得到位于下流的管段的节点进水信息，从而对排水管网进行全面持续的过流量检测。
[0018]可选的，所述管网水力模型包括管道控制方程和节点控制方程；在基于节点进水信息、管网节点信息和管网水力模型，确定节点出水信息的具体方法中，包括：基于节点进水信息、管网节点信息和管道控制方程，确定管段过流信息；其中，所述管段过流信息用于反映所述上节点所对应的管段的过流量；基于管段过流信息和节点控制方程，确定节点出水信息。
[0019]通过采用上述技术方案，利用管道控制方程，计算管段的过流量，并且利用节点控制方程，对管段的过流量进行分配，计算出管段的下节点的流量。
[0020]本申请目的二是提供一种城市内涝建模评估系统，具有提高评估分析准确性的特点。
[0021]本申请的上述专利技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：资料获取模块，用于确定降雨过程线以及获取管网节点信息；其中，所述降雨过程线用于反映总降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.城市内涝建模评估方法，其特征在于，包括：资料获取，确定降雨过程线以及获取管网节点信息；其中，所述降雨过程线用于反映总降雨量；降雨径流计算，基于降雨过程线，确定径流量信息；其中，所述径流量信息用于反映降雨雨水需要通过所述排水管网排走或滞留的流量；管网排水计算，基于管网节点信息和管网水力模型进行径流量分配，确定流量分配信息；其中，所述流量分配信息用于反映所述排水管网能够排出的流量；结果评估，基于径流量信息、流量分配信息和地形信息进行内涝评估，确定评估结果。2.根据权利要求1所述的城市内涝建模评估方法，其特征在于：雨水的流经区域包括汇流区和产流区，所述汇流区关联于至少一个所述产流区，所述产流区的水能够流向所述汇流区；在降雨径流计算的具体方法中，包括：基于降雨过程线，确定对应于产流区的降雨产流信息；其中，所述降雨产流信息用于反映所述产流区的地表产流量；基于关联于同一汇流区的各个产流区所对应的降雨产流信息，确定对应于汇流区的径流量信息。3.根据权利要求2所述的城市内涝建模评估方法，其特征在于，在基于降雨过程线，确定对应于产流区的降雨产流信息的具体方法中，包括：确定产流区对应的雨水损失信息；其中，所述雨水损失信息用于反映降雨雨水不需要排入所述排水管网的流量；基于降雨过程线和雨水损失信息，确定产流区所对应的降雨产流信息。4.根据权利要求3所述的城市内涝建模评估方法，其特征在于，在确定产流区对应的雨水损失信息的具体方法中，包括：确定产流区的地表类别；其中，所述地表类别包括有无洼蓄不透水类、有洼蓄不透水类和有洼蓄有透水类；根据产流区所对应的地表类别，指定对应于产流区的雨水损失信息；其中，所述无洼蓄不透水类对应的所述雨水损失信息包括蒸发量信息，所述有洼蓄不透水类对应的所述雨水损失信息包括蒸发量信息和洼蓄量信息，所述有洼蓄有透水类对应的所述雨水损失信息包括蒸发量信息、洼蓄量信息和入渗量信息；确定产流区对应的雨水损失信息。5.根据权利要求4所述的城市内涝建模评估方法，其特征在于，在确定产流区对应的雨水损失信息的具体方法中，包括：确定产流区所对应的演算模型，并基于演算模型确定产流区所对应的雨水损失...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆彬，苏腾飞，杨宗国，黎志艺，陈正，黄军，黄容，
申请(专利权)人：深圳市水务科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：