[发明专利]一种基于SWMM模型的双排水系统确定积水深度的方法

说明书

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模型的双排水系统确定积水深度的方法。

背景技术

传统的雨水系统的规划设计计算，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，超过本区域雨水系统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，重新回到地下排水系统。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。双排水系统(Dual Drainage System)即考虑地下管网排水和地表漫流这两种方式的。双排水系统既反映了强降雨时雨水沿街道流动这一通道，又把地下管网系统与就街道地表径流系统之间用堰、孔或者水槽进行连接，暴雨时期路面径流系统与地下排水管道系统中雨水处于不断交换状态，形成“竖向环状”排水系统。

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模型的双排水系统确定积水深度的方法，通过SWMM中的双排水系统理论，以街道路面和边沟等作为地面排水系统，市政管网作为地下排水系统，建立双排水系统模型，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模型的双排水系统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双排水系统理论，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模型的双排水系统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。