CN107844636A - 一种基于swmm模型的双排水***确定积水深度的方法 - Google Patents

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提越
江卜涛
张雨
张海潇
张锐
刘金雪
吕双春
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Tianjin Senjin Huajia Technology Co Ltd
Hebei University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法：利用SWMM将汇水区域建立模型；沿路缘或路边添加额外连接节点；将地表边沟添加到模型中；对于并行管道对，通过调节节点内底标高和调整地表边沟的进口和出口偏移，使得地下管道位于地表边沟之下；创建地表边沟的Full_Street断面，Half_Street断面；将创建的Full_Street断面和Half_Street断面赋给相应的地表边沟；实施模拟，进行积水深度分析。本发明通过SWMM中的双排水***理论，以街道路面和边沟等作为地面排水***，市政管网作为地下排水***，建立双排水***模型，运行模拟，可分析出积水情况，模拟路面管道协同运作的情况。

Description

一种基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法
技术领域
本发明涉及一种方法，更具体的说，是涉及一种基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法。
背景技术
传统的雨水***的规划设计计算，雨水管道的设计流量按人为划定的汇水区域计算，最大雨水量按雨水管达到满管流状态时分析，不分析超负荷排水形成的雨水地面漫流问题。然而在大暴雨条件下，超过本区域雨水***排水能力的雨水会根据路面的特性(坡度、糙率等)形成表面径流。在流动过程中，部分雨水会进入处于非溢流状态的雨水口或检查井，重新回到地下排水***。同时，处于溢流状态下的雨水口和检查井也会源源不断地向路面输送雨水。最终不能及时进入排水管网中的雨水沿道路转移至地势最低处，从而在低洼区形成严重的内涝灾害。双排水***(Dual Drainage System)即考虑地下管网排水和地表漫流这两种方式的。双排水***既反映了强降雨时雨水沿街道流动这一通道，又把地下管网***与就街道地表径流***之间用堰、孔或者水槽进行连接，暴雨时期路面径流***与地下排水管道***中雨水处于不断交换状态，形成“竖向环状”排水***。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法，通过SWMM中的双排水***理论，以街道路面和边沟等作为地面排水***，市政管网作为地下排水***，建立双排水***模型，运行模拟，可分析出积水情况，模拟路面、管道协同运作的情况。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法，包括以下步骤：
步骤一，利用SWMM将汇水区域建立模型，包含子汇水区域、节点和节点间连接的地下管道；
步骤二，在模型中，沿路缘或路边添加额外连接节点，额外连接节点的内底标高简化为它们的地表标高；
步骤三，将地表边沟添加到模型中，各地表边沟的长度利用自动长度选项确定，所有地表边沟的粗糙系数为0.016；
步骤四，对于具有连接到相同输入和输出节点的并行管道对，通过调节节点内底标高和调整地表边沟的进口和出口偏移，使得地下管道位于地表边沟之下；
步骤五，利用SWMM的横剖面编辑器创建地表边沟的Full_Street断面，Half_Street断面；
步骤六，将创建的Full_Street断面和Half_Street断面赋给相应的地表边沟；
步骤七，实施模拟，进行积水深度分析。
步骤四中所述的并行管道对位于相同的地表标高。
步骤五中Full_Street断面用于表示研究面积内所有街道的总断面，断面坡度Sx＝4％；Half_Street断面为Full_Street断面的一半，从人行道到街道的路脊。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
本发明采用SWMM双排水***理论，对10年、50年、100年一遇的暴雨进行模拟，可准确分析出积水情况，并根据其积水情况，可做出如加大排水管径，进行合理的LID设施等措施，从而达到削减洪峰流量，减小积水深度的目的。
附图说明
图1是双排水模型的三维布置图；
图2是Full_Street断面和Half_Street断面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明的基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法，包括以下步骤：
步骤一，利用SWMM将汇水区域按照常规方法建立模型，包含子汇水区域、节点J(J1、J2、J4、J5、J7、J10、J11)和节点间连接的地下管道。
步骤二，在模型中，沿路缘或路边添加额外连接节点Aux1、Aux2、Aux3和J2a，如图1所示，额外连接节点的内底标高简化为它们的地表标高。
步骤三，将地表边沟C-Aux1、C-Aux1to2、C-Aux2、C-Aux3和C2、C2a、C3、C4、C5、C5、C6、C7添加到模型中，各地表边沟的长度利用自动长度选项确定，所有地表边沟的粗糙系数为0.016。
步骤四，对于具有连接到相同输入和输出节点的并行管道对，它们位于相同的地表标高，通过调节节点内底标高和调整地表边沟的进口和出口偏移，使得地下管道位于地表边沟之下。
步骤五，除了使用的梯形断面，不规则形状将用于表示地表边沟的断面，定义这些形状的横断面，利用SWMM的横剖面编辑器创建地表边沟的Full_Street断面和Half_Street断面。图2所示的Full_Street断面用于表示研究面积内所有街道的总断面，断面坡度Sx＝4％，用于定义这些断面。Half_Street断面仅仅为Full_Street断面的一半，从人行道到街道的路脊。它用于表示模拟区域每一侧的南北向街道，因为它的顶部考虑为汇水面积的边界。
步骤六，将创建的Full_Street断面和Half_Street断面赋给相应的地表边沟，如图1所示。地表边沟C-Aux1、C-Aux1to2和C-Aux2表示具有Full_Street断面的街道，C2a和C2表示了具有Half_Street断面的街道。
步骤七，实施模拟，进行积水深度分析。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，利用SWMM将汇水区域建立模型，包含子汇水区域、节点和节点间连接的地下管道；
步骤二，在模型中，沿路缘或路边添加额外连接节点，额外连接节点的内底标高简化为它们的地表标高；
步骤三，将地表边沟添加到模型中，各地表边沟的长度利用自动长度选项确定，所有地表边沟的粗糙系数为0.016；
步骤四，对于具有连接到相同输入和输出节点的并行管道对，通过调节节点内底标高和调整地表边沟的进口和出口偏移，使得地下管道位于地表边沟之下；
步骤五，利用SWMM的横剖面编辑器创建地表边沟的Full_Street断面，Half_Street断面；
步骤六，将创建的Full_Street断面和Half_Street断面赋给相应的地表边沟；
步骤七，实施模拟，进行积水深度分析。
2.根据权利要求1所述的基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法，其特征在于，步骤四中所述的并行管道位于相同的地表标高。
3.根据权利要求1所述的基于SWMM模型的双排水***确定积水深度的方法，其特征在于，步骤五中Full_Street断面用于表示研究面积内所有街道的总断面，断面坡度Sx＝4％；Half_Street断面为Full_Street断面的一半，从人行道到街道的路脊。
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