【技术实现步骤摘要】
一种考虑地表
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管网水流交换作用的双向耦合雨洪模型
[0001]本专利技术涉及城市暴雨内涝数值模拟领域,特别涉及一种考虑地表
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管网水流交换作用的双向耦合雨洪模型。
技术介绍
[0002]在全球气候变化和我国城市化进程持续快速推进的背景下,我国城市洪涝频发并且强度日益增长,许多城市逢雨必涝,出现“城市看海”的现象,造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失。城市洪涝模拟是一种重要的非工程措施,利用数值模拟手段可以反映暴雨内涝的生成、演进及消退过程,是了解暴雨致灾机理的重要工具。现有的将地表二维水动力模型与一维管网模型相耦合的技术,多数基于单向耦合的模式,即将管网溢流量直接输入到地表二维水动力模型,该种模式在计算城市内涝危险性时存在一定的合理性,同时因无法考虑地表积水回流到管网的过程,可能高估了内涝的危险性。
技术实现思路
[0003]为了克服现有技术的上述缺点与不足,本专利技术的目的在于提供一种考虑地表
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管网水流交换作用的双向耦合雨洪模型,以实现降雨产汇流、管网 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑地表
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管网水流交换作用的双向耦合雨洪模型,其特征在于,包括:采集研究区域内的基础数据;通过基础数据,基于SWMM构建管网水文水动力模型;通过基础数据,构建基于不规则网格的二维地表漫流模型;将所述管网水文水动力模型和二维地表漫流模型进行耦合;对耦合后的模型进行率定验证后,实现城市内涝模拟,预测内涝积水分布与积水深度。2.根据权利要求1所述的双向耦合雨洪模型,其特征在于,所述基础数据包括降雨数据、地面高程数据、土地利用类型、排水管网数据及建筑物分布数据。3.根据权利要求2所述的双向耦合雨洪模型,其特征在于,所述排水管网数据包括雨水井数据和管道数据,所述雨水井数据包括雨水井横纵坐标、井底及地面标高和直径,管道数据包括管道起止节点、管道断面形式和管道尺寸。4.根据权利要求1所述的双向耦合雨洪模型,其特征在于,将所述管网水文水动力模型和二维地表漫流模型进行耦合,得到耦合后的模型,具体是:基于Python平台构建,通过调用Python中的pyswmm包以及TELEMAC
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2D编译后的API接口,实现模拟过程中管网水文水动力模型和二维地表漫流模型的流量自动交换。5.根据权利要求1所述的双向耦合雨洪模型,其特征在于,所述二维地表漫流模型是基于不规则网格进行构建,所述不规则网格根据建筑分布情况对建筑区域高程进行加高或者挖空,模拟建筑对水流的阻碍作用。6.根据权利要求4所述的双向耦合雨洪模型,其特征在于,将所述管网水文水动力模型和二维地表漫流模型进行耦合,具体是:提取管网水文水动力模型中雨水节点坐标,并自动匹配到二维地表漫流模型不规则网格最近的节点,确定管网水文水动力模型中雨水节点与网格之间的对应关系,构建雨水节点与网格之间的耦合点连接关系,进一步得到耦合后的模型。7.根据权利要求1所述的双向耦合雨洪模型,其特征在于,在进行耦合之前,还包括对所述二维地表漫流模型的源码进行修改并编译,具体为:对源码进行修改,使得耦合后的模型在计算过程中可以对流量和水位进行相应更新;将修改后的源码进行重新编译,并在编译选项中添加api选项,使得耦合后的模型可在计算过程中实现数据自动交换。8.根据权利要求1所述的双向耦合雨洪模型,其特征在于,对耦合后的模型进行率定验证后,实现城市内涝模拟,预测内涝积水分布与积水深度,具体为:管网水文水动力模型进行水文计算;管网水文水动力模型和二维地表漫流...
【专利技术属性】
技术研发人员:赖成光,陈昱宏,王兆礼,
申请(专利权)人:人工智能与数字经济广东省实验室广州,
类型:发明
国别省市:
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