CN108009753A - 城市内涝预测方法、装置、终端及计算机可读存储介质 - Google Patents

城市内涝预测方法、装置、终端及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了城市内涝预测方法、装置、终端及计算机可读存储介质，方法包括：根据管道相关的参数在SWMM中搭建地下管道一维模型；根据下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据连接关系、连接长度以及流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；将地下管道一维模型与地表漫流一维模型耦合成双一维的双层排水模型，并进行地表漫流过程模拟，将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析；弥补了现有一维模型无法模拟地表淹没变化的不足；在保证精度、稳定的情况下相对于拥有复杂算法的二维模型更为快速，实现了快速模拟地表洪流变化的目的。

Description

城市内涝预测方法、装置、终端及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及水文水动力及内涝风险评估技术领域，特别涉及一种城市内涝预测方法、装置、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
随着城市化的发展和全球气候变暖，许多城市现有的排水系统已经难以承受极端的暴雨天气，从而导致城市洪涝灾害频发。有效合理地评价城市排水系统，准确地识别城市中的内涝易发区域和预测内涝发生时的淹没情况对现实生活中城市防洪排涝系统的设计起到了重要的参考作用。
而现有的雨洪模型中，一维雨洪模型计算稳定度高且计算效率高，但不能模拟计算地表易涝区的水深、淹没范围和流速；二维雨洪模型结果精细化程度高，可以显示地表易涝区的溢流特征，但建模过程复杂，计算量大，耗时长且稳定度不高。传统一维雨洪模型和二维雨洪模型能够为城市地表溢流和淹没提供动态分析，但仍存在着不少弊端。如何准确、快速地识别城市中的内涝易发区域和预测内涝发生时的淹没情况，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种城市内涝预测方法、装置、终端及计算机可读存储介质，准确、快速地识别城市中的内涝易发区域和预测内涝发生时的淹没情况。
为解决上述技术问题，本发明提供一种城市内涝预测方法，所述方法包括：
提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；
根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；
根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；
将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；
利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
可选的，所述提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息，包括：
通过GIS中的水文分析程序、空间聚合程序和矢量分析程序提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息。
可选的，所述方法还包括：
将二维扩散分析结果满足要求的所述双层排水模型对应的地下管道一维模型作为设计数据用于实际地下管道的构建。
本发明还提供一种城市内涝预测装置，所述装置包括：
垫面信息获取模块，用于提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；
地下管道一维模型模块，用于根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；
地表漫流一维模型模块，用于根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；
双层排水模型模块，用于将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；
二维扩散模块，用于利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
可选的，所述垫面信息获取模块具体为通过GIS中的水文分析程序、空间聚合程序和矢量分析程序提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息。
本发明还提供一种城市内涝预测的终端，包括：
输入部件，用于获取待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及设计流量；
处理器，用于提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
可选的，所述终端还包括：
输出部件，用于显示二维扩散分析结果。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述城市内涝预测方法的步骤。
本发明所提供的一种城市内涝预测方法，包括：提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；根据待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；根据地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据连接关系、连接长度以及流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；将地下管道一维模型与地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；利用双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
可见，该方法耦合地下管道一维模型与地表漫流一维模型，形成双一维的双层排水模型，即弥补了现有技术中一维的雨洪模型无法模拟地表淹没变化的不足；以双一维的双层排水模型代替现有技术中二维的雨洪模型，在保证模型精度、稳定性以及计算结果精确性的前提下相对于拥有复杂算法的二的雨洪模型更为快速，实现了快速模拟地表洪流变化的目的。最终利用GIS对双层排水模型地表漫流过程模拟的结果进行二维扩散分析，实现了数据从一维数值变为二维淹没显示，进而更为直观具体的显示城市内涝发生时的淹没状况。本发明还提供了一种城市内涝预测装置、终端及计算机可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的城市内涝预测方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的待预测城市区域洼地及水流通路示意图；
图3为本发明实施例所提供的地下管道一维模型搭建示意图；
图4为本发明实施例所提供的地表漫流一维模型搭建示意图；
图5为本发明实施例所提供的双一维的双层排水模型示意图；
图6为本发明实施例所提供的城市内涝预测装置的结构框图；
图7为本发明实施例所提供的城市内涝预测的终端的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例为了解决现有技术中一维雨洪模型计算稳定度高且计算效率高，但是不能模拟计算地表易涝区的水深、淹没范围和流速，二维雨洪模型结果精细化程度高且可以显示地表易涝区的溢流特征，但是建模过程复杂，计算量大，耗时长且稳定度不高的问题。本实施例采用双一维模型，即地下管道一维模型与地表漫流一维模型相耦合建立双一维的双层排水模型，并在SWMM中进行模拟，将模拟数据在地理信息系统(GIS)中进行二维扩散分析，实现地表溢流的二维显示过程。由于双一维模型本质上还是一维模型因此具有现有技术中一维雨洪模型计算稳定度高且计算效率高的优点，且利用双一维模型进行模拟能够实现现有技术中二维雨洪模型结果精细化程度高且可以显示地表易涝区的溢流特征的优点。因此本实施例提供的水文水动力耦合的快速评估城市内涝风险的方法能够准确、快速地识别城市中的内涝易发区域和预测内涝发生时的淹没情况。具体请参考图1，图1为本发明实施例所提供的城市内涝预测方法的流程图；该方法可以包括：
S100、提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息。
具体的，本实施例构建一维模型(即地下管道一维模型以及地表漫流一维模型)可以是在SWMM中构建。其中，SWMM(stormwater managementmodel，暴雨洪水管理模型)是一个动态的降水-径流模拟模型，主要用于模拟城市某一单一降水事件或长期的水量和水质模拟。当然也可以是其他模型本实施例对比并不进行限定。
在构建一维模型之前，先要获取构建模型时所需的基本信息即地表河网及下垫面信息。即对地表溢流通路和洼地的信息进行提取，得到建立双层排水系统的基本要素。本实施例并不限定具体获取地表河网及下垫面信息的具体方式。对应的也不限定所获取的地表河网及下垫面信息所包含的具体内容。其中，地表河网及下垫面信息至少要包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息。当然还可以包含其他信息。为了提高获取的地表河网及下垫面信息的准确度和精度。优选的，本实施例可以基于GIS和数字高程模型(DEM)对地表溢流通路和洼地对应的信息进行提取。其中，GIS(GeographicInformation System，地理信息系统)。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。随着GIS平台的开发，增添了获得开源数据(DEM、数字地图等)的途径。通过GIS提取相关水文参数，大大提高了数据的准确度和精度，使水文建模更加可靠，为洪涝灾害评估提供更加科学的依据。计算机技术的发展使其建立的城市雨洪模拟模型也更为科学精确。具体的，提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息可以包括：
通过GIS中的水文分析程序、空间聚合程序和矢量分析程序提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息。
具体的，通过GIS对已有研究区内(本实施例中指待预测城市区域，该区域可以由用户根据实际预测需求进行确定)的DEM(数字高程模型)和用地类型图层进行提取。即通过GIS中的水文分析程序、空间聚合程序和矢量分析程序，能够对研究区内的地表河网及下垫面信息进行提取。具体步骤可以如下：
首先，基于GIS“填洼”工具对原始DEM数据(即待预测城市区域的DEM数据)进行洼地填充，得到无洼地的DEM。利用GIS中水文分析程序，依次对DEM进行水流方向的提取、汇流量的积累的提取、河网栅格数据的提取及河网栅格数据的矢量化，完成河网的提取。基于无洼地DEM，运用“填挖方”工具进行处理，得到待预测城市区域中洼地的容积和面积数据。借助“栅格计算器”工具对两层DEM进行相减运算，获得待预测城市区域中各个洼地的结构深度描述。
其次，通过空间连接等功能进行洼地信息汇总，实现对空域几何结构信息的提取。提取结果见图2所示，图中黑色区域为洼地，在发生洪涝灾害时，由于洼地处于最低处，是发生洪涝灾害的高危区，而图中线条部分为提取的河网信息，即当节点发生溢流时，溢流雨水潜在的地表行动路径，溢流水量通过河网在地面进行水量交换，形成地表的漫流过程。在GIS中，通过对DEM和用地类型图层进行提取。根据用户的需求还能够为地下管网构建提供诸如汇水区划分、汇水区内不透性获取以及检查井表面高程的信息。
S110、根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型。
其中，设计管段信息包括设计管段断面尺寸、坡度、管底标高以及埋深等。
具体的，在完成地表河网及下垫面的信息提取后，可以进行一维地下雨水管渠的设计，地下雨水管渠设计包括以下四个内容：(1)确定当地的暴雨强度；(2)划分汇水区；(3)雨水管渠的定线并划分设计管段；(4)设计管段信息。本实施例并不限定上述数据的获取方式。例如(1)可以通过待预测城市区域的气象资料获取，可以通过当地水文资料获取，或者有系统自动连入气象资料数据库中获取相关暴雨强度。(2)可以直接通过步骤S100中提取的地表河网及下垫面信息中获取。(3)可以由设计人员输入。(4)可以根据计算得到设计流量，并进行水力计算确定设计管段信息。本实施例并不对具体的设计管段信息内容进行限定，其可以包含设计管段断面尺寸、坡度、管底标高以及埋深，为地下管道一维模型提供数据基础。具体的，形成地下管道一维模型具体过程可以是：
根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；其中，地下管道一维模型是基于双排水概念应用的第一类城市洪水模型对地下管网系统解一维圣维南方程组计算，从而得到地表溢流的一维数据。SWMM模型即为一维模型，其模拟过程为：地下管网中溢流的雨水不直接流入表面，而是将水储存在检查井顶部，当管网负载降低后，溢流雨水再通过同一检查井返回。在得到地下管网的布置结果和提取出的地表不透水性信息后，即可在SWMM中对地下管网模型进行搭建，在SWMM模型中搭建要素，其中，搭建要素可以包括子汇水区、管道、节点、出水口和雨量计，搭建结果即地下管道一维模型可以参考图3。
S120、根据地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据连接关系、连接长度以及流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型。
具体的，假设地表管道平行建立在地表上，地表坡度变化即为地表管道坡度变化。则可以根据已采集的信息建立地表漫流一维模型。首先，根据地表下垫面信息、河网信息，能够得到检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系和连接长度。然后，根据地面高程，可以确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的流向关系。根据连接关系、连接长度以及流向关系可以在SWMM中搭建地表漫流一维模型。本实施例中地表漫流一维模型也可以是在SWMM模型中形成。具体请参考图4。
S130、将地下管道一维模型与地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型。
具体的，本实施例在SWMM原有一维地下管网模型即地下管道一维模型的基础上，提出了同时在地表建立管网模型即地表漫流一维模型。通过耦合构建基于双一维的双层排水模型，实现地表漫流一维模型的进流量来自地下管道一维模型的溢流量，从而达到在双一维模型中，模拟地表漫流过程的目的。且采用地下管道一维模型与地表漫流一维模型相结合的方法建立双层排水系统，以双一维模型代替二维模型，具有精度高、稳定和计算快等优点。
S140、利用双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
具体的，本实施例并不限定具体的耦合形式。例如当地下管道一维模型与地表漫流一维模型均是在SWMM模型中形成的，则可以在SWMM模型中，将地下管道一维模型与地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型。本实施例采用双一维模型，即地下管道一维模型与地表漫流一维模型相耦合建立双一维的双层排水模型，在城市雨洪管理模型(SWMM)中进行模拟，并将模拟数据在地理信息系统(GIS)中进行二维扩散分析，实现地表溢流的二维显示过程。
下面以在SWMM模型中进行耦合为例说明上述过程，即在SWMM模型中基于地下管道一维模型，在地表再以地表漫流一维模型模拟地表漫流的思路，构建基于双一维的双层排水模型。通过将地下管道一维模型与地表漫流一维模型耦合，实现地表漫流一维模型的进流量来自地下管道一维模型的溢流量，从而达到在一维模型中，模拟地表漫流过程的目的。得到模拟结果后，再将储存在洼地里的数据例如洼地的进流量、洼地的淹没深度、溢流洼地的出流量等数据代入GIS中进行二维扩散分析，即实现了地表淹没情况的二维显示。通过地表管道模拟发生内涝时的径流通路，通过SWMM中的蓄水单元模型模拟可能发生积水的低洼处。双层排水模型图如图5所示。图5中地下管道模型即地下管道一维模型，地表管道模型即地表漫流一维模型。
下面通过实验验证本实施例中基于GIS与SWMM双层排水系统的可靠性。即当双一维的双层排水模型构建及调整完成后，即可引入一极端暴雨对待预测城市区域进行模拟，模拟结束后，在SWMM的报告菜单中将洼地的淹没深度信息进行收集并整理，将收集到的深度信息导入GIS中，其过程与洼地的分层处理过程类似，将二维扩散结果与原一维SWMM模型淹没结果进行叠加对比。二维扩散结果中，淹没深度由浅至深分别由不同颜色表示。与原一维模拟结果只能显示节点溢流深度和节点溢流量不同的是，二维扩散结果可以显示模拟完成后，溢流水量所占据的空间面积，能够更好的对洪涝灾害进行评估，在确定可能发生淹没的高危地区也能提前做好防洪防涝措施以最大化减少洪涝灾害带来的经济、生命财产损失。将二维扩散淹没情况与实测淹没数据进行对比，确定模拟结果与实测数据基本吻合，说明本实施例建立的双一维的双层排水模型能够保证在模拟地表漫流模型时的精确性。
进一步，本实施例中的一维模型还可以用于支持实际的城市排水系统的构建。即在实际构建之前利用本实施例中的方式对其进行模拟，在二维扩散分析结果满足实际需求的情况下的双层排水模型对应的地下管道一维模型作为设计数据用于实际地下管道的构建。通过该方式可以提高城市构建排水系统的可靠性。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的城市内涝预测方法，该方法耦合地下管道一维模型与地表漫流一维模型，形成双一维的双层排水模型，即弥补了现有技术中一维的雨洪模型无法模拟地表淹没变化的不足；以双一维的双层排水模型代替现有技术中二维的雨洪模型，在保证模型精度、稳定性以及计算结果精确性的前提下相对于拥有复杂算法的二的雨洪模型更为快速，实现了快速模拟地表洪流变化的目的。最终利用GIS对双层排水模型地表漫流过程模拟的结果进行二维扩散分析，实现了数据从一维数值变为二维淹没显示，进而更为直观具体的显示城市内涝发生时的淹没状况。
下面对本发明实施例提供的城市内涝预测装置、终端及计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的城市内涝预测装置、终端及计算机可读存储介质与上文描述的一种城市内涝预测方法可相互对应参照。
请参考图6，图6为本发明实施例所提供的城市内涝预测装置的结构框图；该装置可以包括：
垫面信息获取模块110，用于提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；
地下管道一维模型模块120，用于根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；
地表漫流一维模型模块130，用于根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；
双层排水模型模块140，用于将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；
二维扩散模块150，用于利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
基于上述实施例，垫面信息获取模块110具体为通过GIS中的水文分析程序、空间聚合程序和矢量分析程序提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息。
请参考图7，图7为本发明实施例所提供的城市内涝预测的终端的结构框图；该终端可以包括：
输入部件100，用于获取待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及设计流量；
处理器200，用于提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
基于上述实施例，该终端还可以包括：
输出部件，用于显示二维扩散分析结果。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任意实施例所述城市内涝预测方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种城市内涝预测方法、装置、终端及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种城市内涝预测方法，其特征在于，所述方法包括：
提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；
根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；
根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；
将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；
利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息，包括：
通过GIS中的水文分析程序、空间聚合程序和矢量分析程序提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
将二维扩散分析结果满足要求的所述双层排水模型对应的地下管道一维模型作为设计数据用于实际地下管道的构建。
4.一种城市内涝预测装置，其特征在于，所述装置包括：
垫面信息获取模块，用于提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；
地下管道一维模型模块，用于根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；
地表漫流一维模型模块，用于根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；
双层排水模型模块，用于将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；
二维扩散模块，用于利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述垫面信息获取模块具体为通过GIS中的水文分析程序、空间聚合程序和矢量分析程序提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息。
6.一种城市内涝预测的终端，其特征在于，包括：
输入部件，用于获取待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及设计流量；
处理器，用于提取待预测城市区域的地表河网及下垫面信息；其中，所述地表河网及下垫面信息包括地表溢流通路信息、洼地信息以及汇水区划分信息；根据所述待预测城市区域的暴雨强度、汇水分区情况、雨水管道的定线并划分设计管段以及确定设计流量并进行水力计算得到管网布置结果，在SWMM中搭建地下管道一维模型；根据所述地表下垫面信息、河网信息以及地面高程，确定检查井与检查井、检查井与水库以及水库与水库之间在地表的连接关系、连接长度以及流向关系，并根据所述连接关系、所述连接长度以及所述流向关系在SWMM中搭建地表漫流一维模型；将所述地下管道一维模型与所述地表漫流一维模型进行耦合形成双一维的双层排水模型；利用所述双层排水模型进行地表漫流过程模拟，并将模拟结果输入GIS进行二维扩散分析。
7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，还包括：
输出部件，用于显示二维扩散分析结果。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述城市内涝预测方法的步骤。
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