[发明专利]排水管网污泥沉积可视化仿真方法及系统

说明书

本发明提供一种排水管网污泥沉积可视化仿真系统及方法，其通过污泥沉积模块实现，污泥沉积模块包括数据层、服务层、业务层以及UI层；服务层分别与数据层、业务层相连；业务层同时与UI层相连；数据层用于存储排水管网的管网shp数据以及SWMM模型数据；服务层用于根据管网shp数据以及SWMM模型数据进行计算，并将计算结果发送给业务层；业务层用于根据结算结果实现管网数据和状态管理，将管理结果数据发送给UI层；UI层用于根据管理结果数据实现管网污泥沉积可视化。本发明通悬浮颗粒物浓度（SS）及沉积量随时间的变化情况，采用递归方法将单根管道污泥沉降状况扩展至拓扑关系的整体管网，并设立排水管网沉积阈值结合可视化渲染表征排水管网污泥沉积情况。

技术领域

本发明涉及市政工程技术领域，特别涉及一种排水管网污泥沉积可视化仿真方法及系统。

背景技术

我国城市化进程不断加快，城市规模不断扩张，城市发展速度迅猛。在这一进程中，各大城市均表现出不同的城市问题，其中，城市中均发生过城市洪涝灾害，并且每年都在持续发生，城市内涝灾害严重阻碍了城市的健康发展，影响人们的正常生产与生活。与城市内涝灾害直接相关的城市基础设施便是排水管网，在城市经济迅猛发展的过程中，排水管网发展滞后严重，定时清淤工作必不可少。

SWMM是一个动态的降雨-径流模拟模型，用于模拟城市某一单一降雨事件或长期的水量和水质模拟，其可提供排水管网流量数据，但其水质模块是通过自定义降解函数对污染物组分进行简单计算，与实际状况不符。由于目前关于排水管网沉积物沉降的研究较少，对固体悬浮颗粒物在管道内沉降、运输规律探究不够全面，还没有一个能够精确模拟和预测城市管网固体悬浮颗粒物在管道内的沉降及变化的仿真方法或系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种排水管网污泥沉积可视化仿真方法及系统。

一种排水管网污泥沉积可视化仿真系统，其通过污泥沉积模块实现，污泥沉积模块包括数据层、服务层、业务层以及UI层；

服务层分别与数据层、业务层相连；业务层同时与UI层相连；

数据层用于存储排水管网的管网shp数据以及SWMM模型数据；

服务层用于根据管网shp数据以及SWMM模型数据进行计算，并将计算结果发送给业务层；

业务层用于根据结算结果实现管网数据管理和管网状态管理，并将管理结果数据发送给UI层；

UI层用于根据管理结果数据实现管网污泥沉积可视化。

在本发明所述的排水管网污泥沉积可视化仿真系统中，

所述排水管网的管网shp数据通过从城市管网下游末端往上游寻找管网数据参数，构成整个管网路径，直至管网源头，再从管网源头往下游逐步梳理管网，经过每个管网节点，梳理出整个管网路径，得到管网shp数据。

在本发明所述的排水管网污泥沉积可视化仿真系统中，

所述SWMM模型数据为管网污泥沉积模块提供排水管网水质和水量数据，包括流量、水深、流速、水量、充满度和污染物浓度数据。

在本发明所述的排水管网污泥沉积可视化仿真系统中，

所述管网数据管理包括实现对SWMM模型输出的管网数据的缩放、拖动和选择；

所述管网状态管理包括对模块运行时各个管网污泥沉积量的监测，判断各个管网的污泥运输是否畅通。

在本发明所述的排水管网污泥沉积可视化仿真系统中，

UI层用于根据管理结果数据实现管网污泥沉积可视化包括：可视化展示包括管网属性表显示、管网沉积污泥沉积量不同分别设色以及管网污泥沉积量统计图显示。