【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于雨水管网位置和地表流向的雨水系统三级排水分区划定方法，属于市政排水工程。
技术介绍
1、随着城市排水系统的发展，城市雨水排放已由传统的单一雨水管网系统逐步发展为集源头减排、管网排放、蓄排并举、洪涝衔接等排水防涝工程措施和超标应急等非工程性措施于一体的全过程内涝防治系统。雨水行泄通道是城市排涝除险的骨干工程，是城市内涝防治系统的主动脉，作为承担内涝防治系统雨水径流输送和排放功能的主通道，其主要作用为结合城市竖向、水系布局等，将超标雨水就近排放，避免内涝灾害发生。因此如何科学有效的布置和设计计算雨水行泄通道，对于提高城市内涝防治能力意义重大。
2、根据雨水系统服务范围的大小，通常将其划分为一级排水分区、二级排水分区、三级排水分区。其中一级排水分区主要为主干河道的汇水范围，即流域范围，二级排水分区主要为支流河道的汇水范围，三级排水分区主要为雨水管网系统的服务范围。雨水行泄通道是三级排水分区内的主干排水通道，其设计流量的确定与三级排水分区范围的大小息息相关，当采用排水防涝模型进行行泄通道排水能力的评估时，首先需明晰其三级排水分区的范围线，从何进行有效的管网模型汇水分区划分。因此，在雨水系统规划、设计或评估等阶段，如何科学有效的划定三级排水分区的范围，是雨水行泄通道规划、设计以及建设排水防涝模型等方面的重要一环，也是保障城市内涝防治能力的重要手段。
3、基于上述有效划定雨水三级排水分区的意义，本专利技术从雨水行泄通道规划、设计计算、评估等方面的实际需求出发，提出了一种基于雨水管网位置和地表流向
技术实现思路
1、本专利技术主要为准确有效划定雨水系统三级排水分区，提出了一种基于雨水管网位置和地表流向的雨水系统三级排水分区划定方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于雨水管网位置和地表流向的雨水系统三级排水分区划定方法，所述方法依次包含以下步骤：
4、(1)雨水管网数据的处理
5、(1.1)将雨水管网图形数据转换为线类型shapefile格式文件，命名为“雨水管网”。
6、(1.2)通过arcgis的“add field”即添加字段工具，为“雨水管网”添加“value”字段，字段类型设置为双精度。
7、(2)雨水管网系统的分组与编号
8、根据雨水管网系统的拓扑关系，从任意一条出水口雨水管道开始追踪其上游所有雨水管道，将其“value”字段属性值设置为1；依次按出水口管道追踪其上游所有雨水管道，分别为具有相同出水口雨水管道的“value”字段赋值，分别设置为2、3、4、5……n。
9、(3)地形模型的创建和地形栅格数据的处理
10、(3.1)在arcgis中基于地形高程数据创建浮点型地形高程栅格数据，命名为“dem”。
11、(3.2)通过arcgis的“fill”即填洼工具，将步骤(3.1)创建的“dem”数据填充为无凹陷点的栅格数据，其中“输入表面栅格数据”选择步骤(3.1)创建的“dem”，“输出表面栅格”命名为“fill_dem”。
12、(3.3)通过arcgis的“flow direction”即流向工具，基于d8算法，创建基于无凹陷点栅格数据的流向栅格数据，其中“输入表面栅格数据”选择步骤(3.2)输出的“fill_dem”，“输出流向栅格数据”命名为“flowdir”。
13、(4)雨水管网数据的栅格化转换
14、通过arcgis的“feature to raster”即要素转栅格工具，创建基于步骤(2)处理后的“雨水管网”shapefile文件和步骤(3)“dem”栅格数据的雨水管网栅格数据，命名为“link”，其中“输入要素”选择“雨水管网”，“字段”选择“value”，“输出像元大小”设置为和步骤(3)“dem”像元大小相同的值，在环境设置中将“处理范围”设置为“与图层dem相同”。
15、(5)雨水系统三级排水分区的自动识别
16、通过arcgis的“watershed”即分水岭工具，基于雨水管网栅格数据和地表流向栅格数据自动识别各雨水系统三级排水分区，其中“输入流向栅格数据”选择步骤(3.3)的“flowdir”，“输入栅格数据或要素倾泻点数据”选择步骤(4)的“link”，“倾斜点字段”选择“value”，“输出栅格”命名为“watersh_flow”。
17、(6)雨水系统三级排水分区的转换
18、通过步骤(5)生成的雨水系统三级排水分区数据为整型栅格格式数据，其“value”属性字段与雨水管网“value”属性字段对应，即为各雨水系统的三级排水分区。
19、通过arcgis的“raster to polygon”即栅格转面工具，将栅格类型的雨水系统三级排水分区数据转换为面类型的数据，命名为“watersh_polygon”，其中“输入栅格”选择步骤(5)的“watersh_flow”，“字段”选择“value”。雨水系统三级排水分区栅格数据各像元的“value”属性值将自动转换至“watersh_polygon”的“gridcode”属性字段中。
20、通过arcgis的“dissolve”即融合工具，自动合并“watersh_polygon”中“gridcode”属性值相同的面要素，即可生成各雨水系统的三级排水分区范围。其中“输入要素”选择“watersh_polygon”，“融合_字段”选择“gridcode”，“输出要素类”命名为“三级排水分区”。
21、(7)雨水系统三级排水分区的处理
22、根据河道、城市开发边界、截洪沟、道路路网的分布情况，对三级排水分区边界进行修正处理，得到最终雨水系统三级排水分区的范围。
23、本专利技术所述一种基于雨水管网位置和地表流向的雨水系统三级排水分区划定方法的有益效果主要体现在：
24、1.采用本专利技术所述的方法，避免了手工划定方法雨水三级排水分区效率较低、误差较大的弊端，只需通过arcgis既有工具对原始雨水管网数据和地形数据进行一定的处理，即可实现雨水系统三级排水分区的自动识别和转换，主要数据处理过程和三级排水分区范围的识别均通过计算机自动化和批量化实现，避免了手工划定方法效率较低、误差较大的弊端，可大幅提高划定雨水系统三级排水分区的精度和效率。
25、2.本专利技术所述方法具有可操作性，无需进行复杂的程序编写，只需基于arcgis既有工具即可完成各个步骤，操作简单，容易实现，保证了本专利技术的可实施性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于雨水管网位置和地表流向的雨水系统三级排水分区划定方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于雨水管网位置和地表流向的雨水系统三...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟明，汪友结，李明远，魏杰，刘江涛，任大伟，
申请(专利权)人：深圳市规划国土发展研究中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。