CN110210091A - 一种排水模型swmm汇流宽度参数等价的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种排水模型SWMM汇流宽度参数等价的方法，在雨水管网规划阶段采用汇流宽度参数等价的方法实现详细设计阶段的水力计算，解决了长期以来对排水水力模型参数不明确的问题和雨水管网规划阶段和详细设计阶段之间的差异，为排水模型工程和工程设计人员提供了技术支撑。
Description
技术领域：
本发明涉及排水管网水力模型的技术领域，具体的说是一种排水模型SWMM汇流宽度参数等价的方法，能实现汇流参数等价。
背景技术：
排水管网水力模型在我国城市排水系统设计和规划的应用越来越广泛，但是针对排水管网水力模型的应用也一直存在质疑的声音，特别在采用SWMM的汇流模型进行水力计算存在明显偏差，主要表现在：(1)排水管网水力模型对规划的雨水排水系统所模拟出来的结果偏小，与实际情况或手算的结果相比偏差很大；(2)规划雨水管网排水模型和详细设计雨水管网模型之间的模拟值存在明显偏差；(3)如何实现排水模型在规划阶段与详细设计阶段在水力计算的等价，解决由于规划阶段集水区划分带来的计算影响，这一技术方面一直是空白的。
详细设计阶段的排水管网与现实管网情况较一致，能更真实的反应排水管网的水力模拟状态，其模拟结果也更加准确。但在规划阶段，规划雨水排水管网较为粗略，检查井之间的距离相对比较大，造成汇水分区的划分也是相对比较大。汇流宽度参数与汇水分区有关，汇水分区过大会造成雨水排水系统总的汇流宽度值变小，进而影响径流峰值大小，导致规划雨水管网和详细设计阶段的雨水管网的水力模拟不一致。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种排水模型SWMM汇流宽度参数等价的方法，它可实现在雨水排水管网规划阶段的水力计算与详细设计阶段一样的目的，确保水力模拟的准确性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种排水模型SWMM 汇流宽度参数等价的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)采用SWMM汇流宽度公式计算出规划雨水排水管网每个检查井所对应的汇水区的宽度值和总宽度值；
2)统计整个规划雨水排水系统的管网总长度；
3)选取详细设计阶段中所规定的检查井间的距离；
4)以管网总长度和检查井间距离计算出检查井数；
5)根据排水系统的范围面积和检查井数，计算出检查井所收集的平均汇水区面积；
6)采用SWMM汇流宽度公式计算平均汇水区的宽度值和总宽度值；
7)确定步骤6)中的总宽度值与步骤1)中的总宽度值的比值；
8)步骤1)中每个汇水区的宽度值乘以步骤7)中的比值使得步骤1)中的总宽度值等价于步骤6)中的总宽度值；
9)对宽度等价后的雨水排水管网进行模拟计算。
本发明在雨水管网规划阶段采用汇流宽度参数等价的方法实现详细设计阶段的水力计算，解决了长期以来对排水水力模型参数不明确的问题和雨水管网规划阶段和详细设计阶段之间的差异，为排水模型工程和工程设计人员提供了技术支撑。本发明可实现在雨水排水管网规划阶段的水力计算与详细设计阶段一样的目的，确保水力模拟的准确性。
附图说明：
图1为规划雨水管网系统平面示意图。
图2为详细设计雨水管网系统平面示意图。
图3汇流宽度未等价雨水总管流量曲线图。
图4汇流宽度等价后雨水总管流量曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明方法作进一步的描述。
如图1某规划雨水排水管网系统3.35hm2，规划检查井数53个，汇水区数为51个。根据SWMM宽度公式计算，规划汇水区的SWMM 总汇流宽度值为6425。
如图2某基于规划雨水排水管网的详细设计雨水管网系统 3.35hm2，检查井数130个，汇水区数为128个。根据SWMM宽度公式计算，汇水区的SWMM总汇流宽度值为10381。
图1规划雨水管网通过排水模型所计算出的雨水总管径流峰值流量为27.5m3/s；图2详细设计的雨水管网通过排水模型所计算出的雨水总管径流峰值流量为30m3/s，两者之间的径流峰值流量相差 2.5m3/s。
本发明的SWMM汇水宽度参数等价方法，将规划雨水管网宽度与详细设计雨水管网宽度的等价；在雨水管网规划阶段计算详细设计阶段的汇水宽度；以详细设计阶段的雨水管网汇流宽度应用于规划阶段水力模拟。
本发明的一种排水模型汇流宽度参数等价的方法，包括以下步骤：
1)采用SWMM汇流宽度公式计算出规划雨水排水管网每个检查井所对应的汇水区的宽度值和总宽度值，见表1；
2)统计整个规划雨水排水系统的管网总长度；
3)选取详细设计阶段中所规定的检查井间的距离；
4)以管网总长度和检查井间距离计算出检查井数；
5)根据排水系统的范围面积和检查井数，计算出检查井所收集的平均汇水区面积；
6)采用SWMM汇流宽度公式计算平均汇水区的宽度值和总宽度值，见表2；
7)确定6)中的总宽度值与1)中的总宽度值的比值；
8)1)中每个汇水区的宽度值乘以7)中的比值使得1)中的总宽度值等价于6)中的总宽度值，见表3；
9)对宽度等价后的雨水排水管网进行水力模拟计算。
表1规划阶段汇水区宽度值
表2假定的详细设计阶段的宽度值
表3规划阶段等价后的宽度值
采用本发明方法后，规划雨水排水管网的总管峰值流量和流量曲线与详细设计的雨水排水管网一致，更加真实反应排水管网的水力特征。
Claims (1)
1.一种排水模型SWMM汇流宽度参数等价的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）采用SWMM汇流宽度公式计算出规划雨水排水管网每个检查井所对应的汇水区的宽度值和总宽度值；
2）统计整个规划雨水排水系统的管网总长度；
3）选取详细设计阶段中所规定的检查井间的距离；
4）以管网总长度和检查井间距离计算出检查井数；
5）根据排水系统的范围面积和检查井数，计算出检查井所收集的平均汇水区面积；
6）采用SWMM汇流宽度公式计算平均汇水区的宽度值和总宽度值；
7）确定步骤6）中的总宽度值与步骤1）中的总宽度值的比值；
8）步骤1）中每个汇水区的宽度值乘以步骤7）中的比值使得步骤1）中的总宽度值等价于步骤6）中的总宽度值；
9）对宽度等价后的雨水排水管网进行模拟计算。
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