SWMM模型及自主开发城市内涝一维二维耦合软件的复杂城市排水系统建模技术及在城市排涝、海绵城市等领域实践应用

随着计算机的广泛应用和各类模型软件的发展，将排水系统模型作为城市洪灾评价与防治的技术手段已经成为防洪防灾的重要技术途径。综合利用GIS及CAD等工具高效地进行大规模城市排水系统水力模型的建立。过程中会以案例的形式演示与其他软件（如AutoCAD、ArcGIS、MS Office）进行数据交换与协作的方法，以便更加高效的进行多种软件之间的协同工作，以提高建模效率。另外还会对城市内涝一维二维耦合模拟方法进行讲解，通过城市内涝模拟方法的应用可以获得指定降雨强度下城市内涝的水文水力计算结果，直观展示淹没深度、淹没进程、敏感地带水深变化等关键信息，为城市内涝防治规划提供有力的数据支撑。

掌握GIS、CAD数据为基础进行城市排水系统水力建模方法，能够完成复杂城市排水系统模型的建立。同时掌握水力模拟在排水防涝、海绵城市设计等工程实践领域的应用方法。了解城市内涝一维二维耦合水力计算原理，利用软件工具实现城市内涝模拟。

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一、CAD、GIS在水力建模过程中的应用

1.利用CAD、GIS软件及数据实现管段、节点数据的批量处理：管段属性数据的处理、节点的自动生成、节点属性的自动读取。

 

2.利用GIS软件实现节点、管段拓扑连接关系的建立：管段与节点之间网络关系的自动建立。

 

3.利用GIS软件实现汇水子区域的自动划分：利用节点的分布特征进行汇水子面积的自动划分。

 

4.利用GIS软件实现汇水子区域参数的计算与赋值：通过GIS空间分析功能的使用，实现汇水子面积不透水面积比例、平均坡度等属性值的自动计算机赋值。

 

5.利用GIS软件实现SWMM的快速建模：通过对SWMM模型文件格式的分析，实现SWMM模型文件的快速编辑，从而快速的实现大规模管网模型的建立。

 

二、水力模型在城市排水防涝评估中的应用 

1. 受纳水体边界条件设定及调蓄容积的设置：天然水体水位条件的设置，天然水体调蓄能力的利用效率评估。

 

2. 节点溢流结果分析及溢流节点专题图的制作：利用模拟结果获取节点溢流信息，并通过SWMM模型与GIS的配合绘制溢流节点专题图。

 

3. 管段超载结果分析及瓶颈管段专题图的制作：利用模拟结果获取管段超载信息，并通过SWMM模型与GIS的配合瓶颈管段专题图。

 

4.城市内涝淹没深度专题图的制作：利用一维二维耦合模拟软件工具进行城市内涝过程模拟，并利用模拟结果进行内涝淹没深度专题图制作【免费提供自主开发软件】  

 

三、SWMM在海绵城市规划设计中的应用

1.SWMM对LID措施的模拟方法：讲解SWMM中对于生物滞留网格、渗渠、植草沟等典型海绵措施的实现方法。

 

2.利用SWMM对现状地表进行海绵指标评估：在没有海绵设施的情况下，如何利用SWMM评估现状地表的水文特性。

 

3.利用快速建模方法实现小海绵结构的SWMM建模：实现径流总量控制率及面源污染削减率的计算。

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