[发明专利]一种基于CD-TIN的城区内涝淹没过程模拟方法

权利要求书

1.一种基于CD-TIN的城区内涝淹没过程模拟方法，以基于三角面片进行城区汇水区划分的结果作为计算基础，先根据汇水区的流入和流出水量，计算汇水区水量产流过程，然后以三棱柱为计算单元、结合不同汇水区间汇流算法进行内涝淹没过程模拟，其特征在于，该方法包括：

以三角形为底面、三个顶点向上作铅垂线形成的三棱柱作为水位计算的基本单元，按照等体积水量的思想，给出水量和水位关系的算法；

汇水区的水量不断累积，当到达出水口之后，积水将按照邻域汇水区汇流算法流向邻域汇水区。

2.根据权利要求1所述的基于CD-TIN的城区内涝淹没过程模拟方法，其中基于三棱柱的水位计算方法中，以三角形为底面、三个顶点向上做铅垂线形成的三棱柱作为淹没计算的基本单元。

3.根据权利要求2所述的三棱柱基本淹没计算单元，根据积水淹没底面三角形顶点的情况，将三棱柱淹没概化为三个步骤(即积水淹没三角形一个顶点、二个顶点、三个顶点的步骤)分别计算水位和水量的关系。

4.根据权利要求3所述的积水淹没三角形一个顶点、二个顶点、三个顶点情况下的水量和水位关系计算方法，其特征在于，包括以下几个主要步骤：

(1)积水淹没三棱柱底面三角形的一个顶点，此时积水面和三棱柱所组成的是三棱锥。按照三棱锥体积计算公式可得到水量和淹没水深的关系式；

(2)积水淹没三棱柱底面三角形的两个顶点，此时积水面和三棱柱所组成的是不规则体，剖分该不规则体为棱锥、棱柱和楔形，分别利用对应体积公式可得到水量和淹没水深的关系式；

(3)积水淹没三棱柱底面三角形的三个顶点，此时积水面和三棱柱所组成的是不规则体，剖分该不规则体为棱锥和棱柱，分别利用对应体积公式可得到水量和淹没水深的关系式。

5.根据权利要求1所述的邻域汇水区汇流算法，其特征在于，包括以下几个主要步骤：

(1)判断汇水区内的水位值是否到达出水口点；如果没达到，则水位按照上述步骤继续增加，否则进入(2)；

(2)根据出水口点处的地表情况(地表类型、坡降等)和水位值，计算该处的水流量V；

(3)搜索出水口点处所连接的汇水区，比较水位值；如果高于邻域汇水区，则积水按照流量V流入到邻域汇水区当中，否则水位继续增长；

(4)所有汇水区按照步骤(1)～(3)依次进行汇流，可得到某时刻的城区的淹没模拟情况(含范围和水深)；

(5)每个时间间隔下依次调用步骤(1)～(4)，即可得到城区的淹没的历时情况。