[发明专利]城市排水管网在线水力模型建模方法

摘要

本发明涉及一种城市排水管网系统在线模型建模方法，属于市政工程信息技术领域。该建模方法可以构建城市排水管网在线模型，并实现汛情预报时不断向在线模型输入实时降雨数据，模型进行模拟计算，同时，模型不断向用户提供排水管网系统未来整个退水过程的模拟计算数据，从而达到实时预测水情，及时预警的作用。该方法克服常规排水管网事件模型在模拟城市洪水中只能模拟完整降雨事件，不能模拟实时降雨事件的不足，可以实时有效地在线预报城市洪水的产生、变化过程，并能保证在线模型系统长期稳定运行，为城市防汛决策提供技术支持。

主权项

一种城市排水管网在线水力模型建模方法，包括模型输入模块、模型计算引擎主模块、模型输出模块以及模型控制模块，其特征在于：该方法建模步骤如下：(1)基于地理信息系统的城市排水管网水力模型的建立，具体包括：a.建立基于地理信息系统的排水管网静态数据库：排水管网静态数据库存储在线水力模型所需的检查井、管道、泵站、堰、排水口、雨水池这些静态属性数据，这些静态数据作为在线模型输入模块的数据源在建模中使用；b.创建管网事件水力模型：按照排水管网水力模型组建要求，创建管网事件模型，事件模型由4个子模块组成，分别是模型初始化子模块、步长计算子模块、计算控制子模块、模型终止子模块；(2)率定管网事件水力模型：调整模型中汇水区与管网参数，使得模型结果吻合实测数据，并采用数学优化技术进行率定；(3)在线模型控制模块的建立：采用Delphi工具构建在线模型控制模块；(4)在线水力模型的建立：对排水管网事件水力模型进行在线化改造成为在线模型计算引擎主模块，将事件计算引擎主模块中步长计算子模块进行时间-空间计算分离，在特定时间点处保存管网模型状态数据文件，即：在线水力模型运行方式是在控制模块的控制下，以当前排水管网状态为计算起点开始计算，预报未来若干时期的排水管网水情，最终当前次模型计算结束后，自动保存下次预报模拟所需的模型状态数据文件，从而周而复始实现长期在线运行；(5)在线模型实时预报水情的实现：在线模型系统不断接收、处理实时降雨量监测数据，通过在线水力模型模拟计算，并通过模型输出模块不断预报未来若干时段排水管网水情数据。