[发明专利]基于SWMM与MODFLOW耦合的水资源模拟方法

说明书

本发明属于水文水资源技术领域，公开了一种基于SWMM与MODFLOW耦合的水资源模拟方法，包括：采集研究区域空间地理数据、气象数据、降雨相关的水文数据及水文地质基础数据；结合所采集的数据，构建适用于研究区域的SWMM与MODFLOW耦合模型；构建不同降雨情景，结合SWMM模型分析不同降雨情境下地表水的动态变化；结合SWMM模型模拟结果，构建不同降雨补给情景，结合MODFLOW模型分析不同降雨不给情景下地下水动态变化。本发明提供的耦合的水资源模拟方法有效避免了在城镇化较高的区域面临极端天气时，快排模式的传统治水方式现局部内涝、河道水质污染严重、水体生态环境恶化等城市雨水的问题，提高了城市的排水强度。

技术领域

本发明属于水文水资源技术领域，尤其涉及一种基于SWMM与MODFLOW耦合的水资源模拟方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：随着经济社会的高速发展，城市化迅速，城市地区的地下水开采量增大出现严重的地下水位下降现象；还有全球气候变暖，天气恶劣，城市地区常常出现，造成城市看“海”等景象，极易造成灾害。

城市雨洪灾害是威胁人类生存、发展最主要的自然灾害之一。随着城镇化的迅速发展，城市化的地面硬化比例越来越高，地面的渗透性能越来越低，这种改变导致了城市化区域逐渐丧失了原有的涵水、保水、渗水、滞水的功能，地下水不能及时得到补充，再加上城市发展下对地下水的过度开采利用，使得部分地区出现地下水大漏斗问题。在城镇化较高的区域面临极端天气时，快排模式的传统治水方式往往出现局部内涝、河道水质污染严重、水体生态环境恶化等城市雨水问题。

综上所述，现有技术存在的问题是：

随着城镇化的迅速发展，城市地面的硬化比例越来越高，地面的渗透性能越来越低，这种改变导致了城市化区域逐渐丧失了原有的涵水、保水、渗水、滞水的功能，在城镇化较高的区域面临极端天气时，快排模式的传统治水方式往往出现局部内涝、河道水质污染严重、水体生态环境恶化等城市雨水问题，以及城市发展下对地下水的过度开采利用，使得部分地区出现地下水大漏斗问题。

解决上述技术问题的难度和意义：在对城市雨洪调控措施的动态、定性和定量的分析的同时，考虑其对地下水补给效果。为海绵城市建设提供科学依据。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于SWMM与MODFLOW耦合的水资源模拟方法。

本发明是这样实现的，一种基于SWMM与MODFLOW耦合的水资源模拟方法包括：

步骤一：采集研究区域空间地理数据、气象数据、降雨相关的水文数据及水文地质基础数据；

步骤二：结合所采集的数据，基于SWMM与MODFLOW模型构建适用于研究区域的地表水与地下水耦合模型；

步骤三：构建不同降雨情景，结合SWMM模型分析不同降雨情境下地表水的动态变化；

步骤四：结合SWMM模型模拟结果，构建不同降雨补给情景，结合MODFLOW模型分析不同降雨不给情景下地下水动态变化。

进一步，所述研究区域的SWMM与MODFLOW耦合模型的构建方法为：

步骤一：对搜集的基础数据进行处理，形成符合实际和模型计算要求的形式，利用SWMM模型构建地表产汇流模型，并对构建的SWMM模型进行参数率定，评价模型精度；

步骤二：建立MODFLOW模型，确定地下水含水系统结构，构建有限差分网格，划分水文地质参数分区，确定边界条件；

步骤三：提取SWMM模型模拟结果的下渗量作为MODFLOW模型的降雨补给的输入项，并对构建的MODFLOW模型进行水量均衡计算。

进一步，所述评价模型精度的方法为：