CN111768085A - 一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法 - Google Patents

一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，包括：步骤1：设定模拟降雨区域、降雨特性，生成降雨粒子点并对粒子点进行运动规律设定；步骤2：对排水设施及周边地形建立模型并进行概化分析，并对各部分的边界进行曲面方程简化；步骤3：对各个部分区域内粒子点的运动规律进行设定；步骤4：经设定时长后，对粒子点的运动轨迹、空间位置进行统计分析，展示粒子点动态变化过程与径流轨迹。本发明可以实现考虑多因素模拟真实条件下海绵城市排水设施的排水集水状况，对雨水的排放、集汇进行可视化展呈，实现径流时长、粒子点分布空间位置等数据的统计，反映海绵城市设施的效果，用以评判设施的集水排水性能。

Description

一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法
技术领域
本发明属于城市雨洪管理领域，具体涉及一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法。
背景技术
近年来，城市内涝问题逐渐成为制约城市发展的重要阻碍，带来了巨大的经济损失。为解决城市雨洪灾害与水质性缺水等问题，2014年，我国逐步推行实施“海绵城市”建设理念，通过改造和增设城市防洪排涝设施，提高城市的排水能力。常见的防洪排涝集水设施包括排水管、综合管廊、雨水花园、绿色屋顶等多种排水设施。
现阶段为海绵城市开发设计的排水设施品种多样、构造不一、适用范围广泛但个体差异性较大。在城市规划与设计过程中，科学合理的布置排水设施首先要解决的问题是如何评价设施的性能。针对这一问题，现有技术方法是采用模型实验的方法，建立缩尺度的实体模型，对其进行降雨模拟与排水监控，或者依据SWMM等软件直接设定排涝系数，对其性能进行评价。
但是这些方法无法真实反应海绵城市排水设施的排涝集水性能，无法直观反映排水设施的工作状态，不能对设施实现量化的评价与分析，对指导合理布置排水设施，优化城市管网，实现海绵城市的科学建设的目标意义不大。
发明内容
发明目的：本发明目的是提出一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，可以实现模拟展示海绵城市系统设施在降雨条件下的工作过程，可视化地展示其给排水的性能，量化评价其工作效果。
技术方案：本发明提供一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，具体包括以下步骤：
(1)按照待评价的设施模型的尺寸，设定模拟降雨区域并设置降雨粒子点数量，对降雨粒子点进行水平向与竖向的运动规律设定；
(2)对排水设施及周边地形环境建立模型并进行概化分析，对不同渗透性质的设施构件与地形环境进行划分，并对各部分的边界进行曲面方程简化，设定粒子点进入各设施构建与环境空间的判别条件；
(3)对粒子点降落接触的各交界面设定运动改变方式，设置渗透空间饱和的界限；对进入设施构件及环境内部的粒子点重新进行运动设定；
(4)经设定时长后，通过平台展示粒子点动态变化过程与径流轨迹，对粒子点的运动轨迹、空间位置进行统计分析，依据空间分布情况对城市排水设施性能做出评价。
进一步地，所述步骤(1)包括以下步骤：
(11)设定模拟降雨区域为模型设置上方z＝h高度处的长方体，z为空间坐标，h为任意数值，，设定粒子点数量为w个，且其空间位置在长方体内部，长方体尺寸、h和w的数值大小依照模型的尺寸进行设定；
(12)将粒子点的集合设为R，单个粒子点的初始位置可表示为Rr0(xc0,yc0,zc0)，其中r＝1,2，……w，经t个时间步，单个粒子点降雨下落过程中位置可表示为Rrt(xrt,yrt,zrt)，其中t＝0,1,2，……T；考虑粒子点受风力、重力和空气阻力作用，认为降雨粒子点在外部空间为匀速运动，经t个时间步，粒子点的降雨下落过程为Rr0移动至Rr1……Rrt-1移动至Rrt，粒子点坐标Rrt-1坐标(xct-1,yrt-1,zrt-1)，粒子点Rrt坐标(xrt-1+vx,yrt-1+vy,zrt-1+vz)＝(xrt,yrt,zrt)，向量
Figure BDA0002532038890000021
vx表示粒子点x向移动速度，vy表示粒子点y向移动速度，vz表示粒子点z向移动速度，均为常数。
进一步地，所述步骤(2)包括以下步骤：
(21)按照透水性质将排水设施及周边地形环境的三维模型概化为7部分：外部、透水地面、不透水地面、土层、刚性过水篦子、排水管路、集水管路；
(22)设定透水地面、土层为渗透空间，即粒子点由外部进入渗透空间在接触面时会有部分粒子点进入空间内部，部分粒子点保留在外部运动；设定不透水地面与刚性过水篦子为不透水空间，即粒子点由外部运动到接触面时无法进入空间内部，沿接触面运动；设定排水管路和集水管路为活动空间，即粒子点由外部进入活动空间时，粒子点将全部进入活动空间；
(23)定义透水地面、不透水地面、土层、刚性过水篦子、排水管路、集水管路6个封闭曲面的曲面方程，分别为f1(x,y,z)＝0，f2(x,y,z)＝0，f3(x,y,z)＝0，f4(x,y,z)＝0，f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0；
(24)当粒子点Rrt-1和Rrt的坐标(xrt-1,yrt-1,zrt-1)、(xrt,yrt,zrt)带入f1(x,y,z)，f2(x,y,z)，f3(x,y,z)，f4(x,y,z)，f5(x,y,z)，f6(x,y,z)的方程内，如f(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f(xrt,yrt,zrt)≦0，则认为粒子点在进入设施构件或者及环境内部。
进一步地，所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)粒子点Rrt进入渗透空间内时，即f1(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f1(xrt,yrt,zrt)≦0或者f3(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f3(xrt,yrt,zrt)≦0，记为tra0与trc0时刻，该粒子点将进入渗透空间缓慢渗透或被阻进入，其运动起点变更为Rra0与Rrc0，为线段Rrt-1Rrt与f1(x,y,z)＝0，f3(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)；如若进入渗透空间，Rra0与Rrc0则将以vak、vck的速度向下移动；如未进入渗透空间，Rrta0与Rrtc0则将沿着透水地面、土层的表面移动，即沿着f1(x,y,z)＝0或者f3(x,y,z)＝0的曲面运动；在渗透空间内，粒子点Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)经过k(tra0+k,trc0+k<T)时刻移动到
Figure BDA0002532038890000031
与
Figure BDA0002532038890000032
在渗透空间内，下渗速度vak、vck随空间内的粒子点数变化而变化，
Figure BDA0002532038890000033
va0为aA＝0时刻的下渗速度，vc0为cC＝0时刻的下渗速度，透水地面和土层的最大粒子点数分别为A和C，A和C的大小依据透水地面和土层的含水率确定，aA和cC为透水地面和土层内的实时粒子点数量，当下渗速度vak、vck＝0时，粒子点进入渗透空间被阻；粒子点被阻进入渗透空间时，将沿着f1(x,y,z)＝0或者f3(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)经过k-1,k时刻移动到Rrak-1、Rrck-1与Rrak、Rrck；向量
Figure BDA0002532038890000034
为粒子点Rrak-1、Rrck-1在f1(x,y,z)＝0与f3(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure BDA0002532038890000035
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure BDA0002532038890000036
α、χ、η为常数，且α、χ的取值与透水地面、土层的粗糙程度相关，η的取值与模型尺寸相关；点
Figure BDA0002532038890000037
点
Figure BDA0002532038890000038
点
Figure BDA0002532038890000039
点
Figure BDA00025320388900000310
Rrak为线段R’rak-1R”rak-1与f1(x,y,z)＝0的交点，Rrck为线段R’rck-1R”rck-1与f3(x,y,z)＝0的交点；
(32)粒子点Rrt进入不透水空间内时，即f2(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f2(xrt,yrt,zrt)≦0或者f4(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f4(xrt,yrt,zrt)≦0，记为trb0与trd0时刻，其运动起点变更为Rrb0与Rrd0，为线段Rrt-1Rrt与f2(x,y,z)＝0，f4(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rrb0(xrb0,yrb0,zrb0)与Rrd0(xrd0,yrd0,zrd0)，粒子点将沿着不透水地面、刚性过水篦子的表面移动，即沿着f2(x,y,z)＝0或者f4(x,y,z)＝0的曲面运动；粒子点进入不透水空间时，将沿着f2(x,y,z)＝0或者f4(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rrb0(xrb0,yrb0,zrb0)与Rrd0(xrd0,yrd0,zrd0)经过k-1,k(trb0+k,trd0+k<T)时刻移动到Rrbk-1、Rrdk-1与Rrbk、Rrdk；向量
Figure BDA0002532038890000041
为粒子点Rrbk-1、Rrdk-1在f2(x,y,z)＝0与f4(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure BDA0002532038890000042
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure BDA0002532038890000043
Figure BDA0002532038890000044
β、δ为常数，且β、δ的取值与不透水地面、刚性过水篦子的粗糙程度相关；点
Figure BDA0002532038890000045
点
Figure BDA0002532038890000049
点
Figure BDA00025320388900000410
点
Figure BDA0002532038890000046
Rrbk为线段R’rbk-1R”rbk-1与f2(x,y,z)＝0的交点，Rrdk为线段R’rdk-1R”rdk-1与f4(x,y,z)＝0的交点；
(33)粒子点Rrt进入活动空间内时，即f5(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f5(xrt,yrt,zrt)≦0或者f6(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f6(xrt,yrt,zrt)≦0，记为tre0与trf0时刻，其运动起点变更为Rre0与Rrf0，为线段Rrt-1Rrt与f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rre0(xre0,yre0,zre0)与Rrf0(xrf0,yrf0,zrf0)，粒子点将以vg速度垂直下落直至空间底面，再沿着底面移动，即沿着f5(x,y,z)＝0或者f6(x,y,z)＝0的曲面运动；在活动空间内，粒子点Rre0(xre0,yre0,zre0)与Rrf0(xrf0,yrf0,zrf0)经过k(tre0+k,trf0+k<T)时刻移动到Rrek(xre0,yre0,zre0-kvg)与Rrfk(xrf0,yrf0,zrf0-kvg)；粒子点Rrek与Rrfk下落直至空间底面时，即f5(xre0,yre0,zre0-(k-1)vg)≦0且f5(xre0,yre0,zre0-kvg)>0或者f6(xrf0,yrf0,zrf0-(k-1)vg)≦0且f6(xrf0,yrf0,zrf0-kvg)>0，记为tre’0与trf’0时刻，其运动起点变更为Rre’0与Rrf’0，为线段Rre’0Rrf’0与f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rre’0(xre’0,yre’0,zre’0)与Rrf’0(xrf’0,yrf’0,zrf’0)；粒子点下落直至空间底面时，将沿着f5(x,y,z)＝0或者f6(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rre’0(xre’0,yre’0,zre’0)与Rrf’0(xrf’0,yrf’0,zrf’0)经过s-1,s(tre’0+s,trf’0+s<T)时刻移动到Rre’s-1、Rrf’s-1与Rre’s、Rrf’s；向量
Figure BDA0002532038890000047
为粒子点Rre’s-1、Rrf’s-1在f5(x,y,z)＝0与f6(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure BDA0002532038890000048
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure BDA0002532038890000051
ε、φ为常数，且ε、φ的取值与排水管路、集水管路的表面粗糙程度和坡降相关；点
Figure BDA0002532038890000052
点
Figure BDA0002532038890000053
点
Figure BDA0002532038890000054
点
Figure BDA0002532038890000055
Rre’s为线段R’re’s-1R”re’s-1与f5(x,y,z)＝0的交点，Rrf’s为线段R’rf’s-1R”rf’s-1与f6(x,y,z)＝0的交点。
进一步地，所述步骤(4)包括以下步骤：
(41)在T时刻，将粒子点Rr从0-T时刻的运动轨迹点进行连接，通过Grasshopper平台进行展示，实现对城市排水设施性能的可视化展示；
(42)在T时刻，通过Rr(xT,yT,zT)的坐标带入f1(x,y,z)，f2(x,y,z)，f3(x,y,z)，f4(x,y,z)，f5(x,y,z)，f6(x,y,z)计算，如结果小于或等于0，则判定Rr在该空间内；
(43)统计各个空间内的粒子数量为aA、bB、cC、dD、eE、fF，设定评价指标：地面渗透性指标
Figure BDA0002532038890000056
地面积涝指标
Figure BDA0002532038890000057
土层渗透性指标
Figure BDA0002532038890000058
篦子阻水指标
Figure BDA0002532038890000059
排水指标
Figure BDA00025320388900000510
集水指标
Figure BDA00025320388900000511
并可通过grasshopper平台，对不同时间段的各项指标进行统计分析，依据各项评价指标对城市排水设施性能做出评价。
有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果：1、能够对影响设施给排水性能的各项因素进行全面的模拟和考量，包括雨型、雨量、风力、地表渗透性、流动阻力等，能够更符合实际情况地去模拟与评价设施在降雨过程中的排水集水状况与性能；2、实现设施排水集水过程的可视化展示：通过Grasshopper可视化语言编辑平台能够实现对设施的工作情况进行三维直观展示，并且可以通过指令对排水速率、流动路径进行展示，用以直观评价设施的优劣性能，可以用指导设施的设计与实际运用；3、实现设施排水集水能力的量化评价：该方法通过统计计算粒子的空间坐标与分布，可以实现对设施的性能进行量化评价与同类型设施进行对比，更科学地指导海绵城市的规划与建设，为海绵城市工程的设计、施工、评估提供更为精准、更为高效的依据与准则。
附图说明
图1为基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法示意图；
图2为综合排水管廊结构示意图；
图3是本发明的曲面径流示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。
如图1所示，一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，通过在排水设施模型上方模拟雨滴下落过程，并对雨滴的空间位置随时间的变化进行统计，实现对设施的排水性能的评估，具体包括以下步骤：
步骤1：按照待评价的设施模型的尺寸，设定模拟降雨区域并设置降雨粒子点数量，对降雨粒子点进行水平向与竖向的运动规律设定。
设定模拟降雨区域为模型设置上方z＝h高度处的长方体(z为空间坐标，h为任意数值)，设定粒子点数量为w个(w为大于零的自然数)且其空间位置在长方体内部，长方体尺寸、h和w的数值大小依照模型的尺寸进行设定；结合案例进行说明：可在案例模型上方2米处设置降雨区域，降雨区域的竖向投影需在管廊模型范围内，可设定粒子点数为300个。
将粒子点的集合设为R，单个粒子点的初始位置可表示为Rr0(xc0,yc0,zc0)，其中r＝1,2，……w，经t个时间步，单个粒子点降雨下落过程中位置可表示为Rrt(xrt,yrt,zrt)，其中t＝0,1,2，……T，(T为大于零的自然数)；可以通过设置多个粒子点集合，并调节不同集合的初始下降时间，用以模拟各类雨型条件。结合案例进行说明：设定案例的计算时间步单位为1秒，案例中共有300个粒子点，表示为R1、R2……R300，R1粒子点的初始位置可表示为R10(x10,y10,z10)，经1个时间步，R1粒子点降雨下落的位置可表示为R11(x11,y11,z11)，模拟时长T可设为1800秒。
考虑粒子点受风力、重力和空气阻力作用，认为降雨粒子点在外部空间为匀速运动，经t个时间步，粒子点的降雨下落过程为Rr0移动至Rr1……Rrt-1移动至Rrt，粒子点坐标Rrt-1坐标(xct-1,yrt-1,zrt-1)，粒子点Rrt坐标(xrt-1+vx,yrt-1+vy,zrt-1+vz)＝(xrt,yrt,zrt)，向量
Figure BDA0002532038890000061
vx表示粒子点x向移动速度，vy表示粒子点y向移动速度，vz表示粒子点z向移动速度，均为常数。结合案例进行说明：R1粒子点在外部空间的移动速为恒定的，即
Figure BDA0002532038890000062
R1粒子点随时间变化其空间坐标可表示为R1t坐标(x10+0.1t,y10+0.1t,z10-t)。
步骤2：对排水设施及周边地形环境建立模型并进行概化分析，对不同渗透性质的设施构件与地形环境进行划分，并对各部分的边界进行曲面方程简化，设定粒子点进入各设施构建与环境空间的判别条件。
按照透水性质将排水设施及周边地形环境的三维模型概化为7部分：外部、透水地面、不透水地面、土层、刚性过水篦子、排水管路、集水管路。如图2所示，一个长度约为50米、纵剖面宽度为50m、深度为6米的综合排水管廊，该综合管廊道路部分的人行道和非机动车道为透水路面、机动车道为不透水路面，路面下为土层，共有2条管廊(管廊内设有排水管路与集水管路)，管廊上方有刚性过水篦子。
设定透水地面、土层为渗透空间，即粒子点由外部进入渗透空间在接触面时会有部分粒子点进入空间内部，部分粒子点保留在外部运动；设定不透水地面与刚性过水篦子为不透水空间，即粒子点由外部运动到接触面时无法进入空间内部，沿接触面运动；设定排水管路和集水管路为活动空间，即粒子点由外部(或活动空间)进入活动空间时，粒子点将全部进入活动空间。结合案例进行说明：当雨滴下落接触到人行道和非机动车道的透水路面或者土层时，雨滴将会部分入渗部分径流；当雨滴机下落接触到机动车道的不透水路面或者管廊上方的刚性过水篦子将沿着表面流动；当雨滴下落在排水管路与集水管路中时，将垂直下落直至碰触管壁，再沿着管壁流动。
并且定义透水地面、不透水地面、土层、刚性过水篦子、排水管路、集水管路6个封闭曲面的曲面方程，分别为f1(x,y,z)＝0，f2(x,y,z)＝0，f3(x,y,z)＝0，f4(x,y,z)＝0，f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0；
当粒子点Rrt-1和Rrt的坐标(xrt-1,yrt-1,zrt-1)、(xrt,yrt,zrt)带入f1(x,y,z)，f2(x,y,z)，f3(x,y,z)，f4(x,y,z)，f5(x,y,z)，f6(x,y,z)的方程内，如f(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f(xrt,yrt,zrt)≦0，则认为粒子点在进入设施构件或者及环境内部；
步骤3：对粒子点降落接触的各交界面设定运动改变方式，设置渗透空间饱和的界限；对进入设施构件及环境内部的粒子点重新进行运动设定。
①粒子点在渗透空间的运动方式：
粒子点Rrt进入渗透空间内时，即f1(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f1(xrt,yrt,zrt)≦0或者f3(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f3(xrt,yrt,zrt)≦0，记为tra0与trc0时刻，该粒子点将进入渗透空间缓慢渗透或被阻进入，其运动起点变更为Rra0与Rrc0，为线段Rrt-1Rrt与f1(x,y,z)＝0，f3(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)。如若进入渗透空间，Rra0与Rrc0则将以vak、vck的速度向下移动；如未进入渗透空间，Rrta0与Rrtc0则将沿着透水地面、土层的表面移动，即沿着f1(x,y,z)＝0或者f3(x,y,z)＝0的曲面运动。
在渗透空间内，粒子点Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)经过k(tra0+k,trc0+k<T)时刻移动到
Figure BDA0002532038890000081
与
Figure BDA0002532038890000082
在渗透空间内，下渗速度vak、vck随空间内的粒子点数变化而变化，
Figure BDA0002532038890000083
va0为aA＝0时刻的下渗速度，vc0为cC＝0时刻的下渗速度，透水地面和土层的最大粒子点数分别为A和C，A和C的大小依据透水地面和土层的含水率确定，aA和cC为透水地面和土层内的实时粒子点数量。当下渗速度vak、vck＝0时，粒子点进入渗透空间被阻。
粒子点被阻进入渗透空间时，将沿着f1(x,y,z)＝0或者f3(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)经过k-1,k时刻移动到Rrak-1、Rrck-1与Rrak、Rrck。向量
Figure BDA0002532038890000084
为粒子点Rrak-1、Rrck-1在f1(x,y,z)＝0与f3(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure BDA00025320388900000811
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure BDA0002532038890000085
Figure BDA0002532038890000086
α、χ、η为常数，且α、χ的取值与透水地面、土层的粗糙程度相关，η的取值与模型尺寸相关。点
Figure BDA0002532038890000087
点
Figure BDA0002532038890000088
点
Figure BDA0002532038890000089
点
Figure BDA00025320388900000810
Rrak为线段R’rak-1R”rak-1与f1(x,y,z)＝0的交点，Rrck为线段R’rck-1R”rck-1与f3(x,y,z)＝0的交点。该运动轨迹的计算方式如图3所示，图3以Rra0点为例，图解如何计算Rra1的坐标。
②粒子点在不透水空间的运动方式：
粒子点Rrt进入不透水空间内时，即f2(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f2(xrt,yrt,zrt)≦0或者f4(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f4(xrt,yrt,zrt)≦0，记为trb0与trd0时刻，其运动起点变更为Rrb0与Rrd0，为线段Rrt-1Rrt与f2(x,y,z)＝0，f4(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rrb0(xrb0,yrb0,zrb0)与Rrd0(xrd0,yrd0,zrd0)，粒子点将沿着不透水地面、刚性过水篦子的表面移动，即沿着f2(x,y,z)＝0或者f4(x,y,z)＝0的曲面运动。
粒子点进入不透水空间时，将沿着f2(x,y,z)＝0或者f4(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rrb0(xrb0,yrb0,zrb0)与Rrd0(xrd0,yrd0,zrd0)经过k-1,k(trb0+k,trd0+k<T)时刻移动到Rrbk-1、Rrdk-1与Rrbk、Rrdk。向量
Figure BDA0002532038890000091
为粒子点Rrbk-1、Rrdk-1在f2(x,y,z)＝0与f4(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure BDA0002532038890000092
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure BDA0002532038890000093
β、δ为常数，且β、δ的取值与不透水地面、刚性过水篦子的粗糙程度相关。点
Figure BDA0002532038890000094
点
Figure BDA0002532038890000095
点
Figure BDA0002532038890000096
点
Figure BDA0002532038890000097
Rrbk为线段R’rbk-1R”rbk-1与f2(x,y,z)＝0的交点，Rrdk为线段R’rdk-1R”rdk-1与f4(x,y,z)＝0的交点。
③粒子点在活动空间的运动方式：
粒子点Rrt进入活动空间内时，即f5(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f5(xrt,yrt,zrt)≦0或者f6(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f6(xrt,yrt,zrt)≦0，记为tre0与trf0时刻，其运动起点变更为Rre0与Rrf0，为线段Rrt-1Rrt与f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rre0(xre0,yre0,zre0)与Rrf0(xrf0,yrf0,zrf0)，粒子点将以vg速度垂直下落直至空间底面，再沿着底面移动，即沿着f5(x,y,z)＝0或者f6(x,y,z)＝0的曲面运动。
在活动空间内，粒子点Rre0(xre0,yre0,zre0)与Rrf0(xrf0,yrf0,zrf0)经过k(tre0+k,trf0+k<T)时刻移动到Rrek(xre0,yre0,zre0-kvg)与Rrfk(xrf0,yrf0,zrf0-kvg)。粒子点Rrek与Rrfk下落直至空间底面时，即f5(xre0,yre0,zre0-(k-1)vg)≦0且f5(xre0,yre0,zre0-kvg)>0或者f6(xrf0,yrf0,zrf0-(k-1)vg)≦0且f6(xrf0,yrf0,zrf0-kvg)>0，记为tre’0与trf’0时刻，其运动起点变更为Rre’0与Rrf’0，为线段Rre’0Rrf’0与f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rre’0(xre’0,yre’0,zre’0)与Rrf’0(xrf’0,yrf’0,zrf’0)。
粒子点下落直至空间底面时，将沿着f5(x,y,z)＝0或者f6(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rre’0(xre’0,yre’0,zre’0)与Rrf’0(xrf’0,yrf’0,zrf’0)经过s-1,s(tre’0+s,trf’0+s<T)时刻移动到Rre’s-1、Rrf’s-1与Rre’s、Rrf’s。向量
Figure BDA0002532038890000098
为粒子点Rre’s-1、Rrf’s-1在f5(x,y,z)＝0与f6(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure BDA0002532038890000099
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure BDA00025320388900000910
ε、φ为常数，且ε、φ的取值与排水管路、集水管路的表面粗糙程度和坡降相关。点
Figure BDA00025320388900000911
点
Figure BDA00025320388900000912
点
Figure BDA00025320388900000913
点
Figure BDA00025320388900000914
Rre’s为线段R’re’s-1R”re’s-1与f5(x,y,z)＝0的交点，Rrf’s为线段R’rf’s- 1R”rf’s-1与f6(x,y,z)＝0的交点。
步骤4：经设定时长后，通过平台展示粒子点动态变化过程与径流轨迹，对粒子点的运动轨迹、空间位置进行统计分析，依据空间分布情况对城市排水设施性能做出评价。
在T时刻，将粒子点Rr从0-T时刻的运动轨迹点进行连接，通过Grasshopper平台进行展示，实现对城市排水设施性能的可视化展示。如图1所示，图中路面和管廊中的诸多细线为粒子点的运动轨迹，即为雨滴在排水集水设施中的径流路径，线端的粗点即为雨滴的位置，通过Grasshopper平台可以实现可视化。
在T时刻，通过Rr(xT,yT,zT)的坐标带入f1(x,y,z)，f2(x,y,z)，f3(x,y,z)，f4(x,y,z)，f5(x,y,z)，f6(x,y,z)计算，如结果小于或等于0，则判定Rr在该空间内。
统计各个空间内的粒子数量为aA、bB、cC、dD、eE、fF，设定评价指标：地面渗透性指标
Figure BDA0002532038890000101
地面积涝指标
Figure BDA0002532038890000102
土层渗透性指标
Figure BDA0002532038890000103
篦子阻水指标
Figure BDA0002532038890000104
排水指标
Figure BDA0002532038890000105
集水指标
Figure BDA0002532038890000106
并可通过grasshopper平台，对不同时间段的各项指标进行统计分析，依据各项评价指标对城市排水设施性能做出评价。结合案例进行说明：经过1800秒的分析计算，模拟的300个粒子点，以上指标分别为Qa＝0.12,Qb＝0.07,Qc＝0.09,Qd＝0.13,Qe＝0.28,Qf＝0.41，说明该设施大部分的雨水进入排水集水管路，仅有少部分滞留在道路和设施表面，故具有较好的集水排水性能，实现了量化评价。
本发明基于Grasshopper平台综合考虑降雨、风力及各种环境影响因素，实现对海绵城市设施降雨排水情况的真实模拟，实现设施排水集水过程的可视化展示和排水集水效果、性能的量化评价。
上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照待评价的设施模型的尺寸，设定模拟降雨区域并设置降雨粒子点数量，对降雨粒子点进行水平向与竖向的运动规律设定；
(2)对排水设施及周边地形环境建立模型并进行概化分析，对不同渗透性质的设施构件与地形环境进行划分，并对各部分的边界进行曲面方程简化，设定粒子点进入各设施构建与环境空间的判别条件；
(3)对粒子点降落接触的各交界面设定运动改变方式，设置渗透空间饱和的界限；对进入设施构件及环境内部的粒子点重新进行运动设定；
(4)经设定时长后，通过平台展示粒子点动态变化过程与径流轨迹，对粒子点的运动轨迹、空间位置进行统计分析，依据空间分布情况对城市排水设施性能做出评价。
2.根据权利要求1所述的一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：
(11)设定模拟降雨区域为模型设置上方z＝h高度处的长方体，z为空间坐标，h为任意数值，，设定粒子点数量为w个，且其空间位置在长方体内部，长方体尺寸、h和w的数值大小依照模型的尺寸进行设定；
(12)将粒子点的集合设为R，单个粒子点的初始位置可表示为Rr0(xc0,yc0,zc0)，其中r＝1,2，……w，经t个时间步，单个粒子点降雨下落过程中位置可表示为Rrt(xrt,yrt,zrt)，其中t＝0,1,2，……T；考虑粒子点受风力、重力和空气阻力作用，认为降雨粒子点在外部空间为匀速运动，经t个时间步，粒子点的降雨下落过程为Rr0移动至Rr1……Rrt-1移动至Rrt，粒子点坐标Rrt-1坐标(xct-1,yrt-1,zrt-1)，粒子点Rrt坐标(xrt-1+vx,yrt-1+vy,zrt-1+vz)＝(xrt,yrt,zrt)，向量
Figure FDA0002532038880000011
vx表示粒子点x向移动速度，vy表示粒子点y向移动速度，vz表示粒子点z向移动速度，均为常数。
3.根据权利要求1所述的一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：
(21)按照透水性质将排水设施及周边地形环境的三维模型概化为7部分：外部、透水地面、不透水地面、土层、刚性过水篦子、排水管路、集水管路；
(22)设定透水地面、土层为渗透空间，即粒子点由外部进入渗透空间在接触面时会有部分粒子点进入空间内部，部分粒子点保留在外部运动；设定不透水地面与刚性过水篦子为不透水空间，即粒子点由外部运动到接触面时无法进入空间内部，沿接触面运动；设定排水管路和集水管路为活动空间，即粒子点由外部进入活动空间时，粒子点将全部进入活动空间；
(23)定义透水地面、不透水地面、土层、刚性过水篦子、排水管路、集水管路6个封闭曲面的曲面方程，分别为f1(x,y,z)＝0，f2(x,y,z)＝0，f3(x,y,z)＝0，f4(x,y,z)＝0，f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0；
(24)当粒子点Rrt-1和Rrt的坐标(xrt-1,yrt-1,zrt-1)、(xrt,yrt,zrt)带入f1(x,y,z)，f2(x,y,z)，f3(x,y,z)，f4(x,y,z)，f5(x,y,z)，f6(x,y,z)的方程内，如f(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f(xrt,yrt,zrt)≦0，则认为粒子点在进入设施构件或者及环境内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)粒子点Rrt进入渗透空间内时，即f1(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f1(xrt,yrt,zrt)≦0或者f3(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f3(xrt,yrt,zrt)≦0，记为tra0与trc0时刻，该粒子点将进入渗透空间缓慢渗透或被阻进入，其运动起点变更为Rra0与Rrc0，为线段Rrt-1Rrt与f1(x,y,z)＝0，f3(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)；如若进入渗透空间，Rra0与Rrc0则将以vak、vck的速度向下移动；如未进入渗透空间，Rrta0与Rrtc0则将沿着透水地面、土层的表面移动，即沿着f1(x,y,z)＝0或者f3(x,y,z)＝0的曲面运动；在渗透空间内，粒子点Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)经过k(tra0+k,trc0+k<T)时刻移动到
Figure FDA0002532038880000021
与
Figure FDA0002532038880000022
在渗透空间内，下渗速度vak、vck随空间内的粒子点数变化而变化，
Figure FDA0002532038880000023
va0为aA＝0时刻的下渗速度，vc0为cC＝0时刻的下渗速度，透水地面和土层的最大粒子点数分别为A和C，A和C的大小依据透水地面和土层的含水率确定，aA和cC为透水地面和土层内的实时粒子点数量，当下渗速度vak、vck＝0时，粒子点进入渗透空间被阻；粒子点被阻进入渗透空间时，将沿着f1(x,y,z)＝0或者f3(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rra0(xra0,yra0,zra0)与Rrc0(xrc0,yrc0,zrc0)经过k-1,k时刻移动到Rrak-1、Rrck-1与Rrak、Rrck；向量
Figure FDA0002532038880000024
为粒子点Rrak-1、Rrck-1在f1(x,y,z)＝0与f3(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure FDA0002532038880000031
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure FDA0002532038880000032
α、χ、η为常数，且α、χ的取值与透水地面、土层的粗糙程度相关，η的取值与模型尺寸相关；点
Figure FDA0002532038880000033
点
Figure FDA0002532038880000034
点
Figure FDA0002532038880000035
点
Figure FDA0002532038880000036
Rrak为线段R’rak-1R”rak-1与f1(x,y,z)＝0的交点，Rrck为线段R’rck-1R”rck-1与f3(x,y,z)＝0的交点；
(32)粒子点Rrt进入不透水空间内时，即f2(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f2(xrt,yrt,zrt)≦0或者f4(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f4(xrt,yrt,zrt)≦0，记为trb0与trd0时刻，其运动起点变更为Rrb0与Rrd0，为线段Rrt-1Rrt与f2(x,y,z)＝0，f4(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rrb0(xrb0,yrb0,zrb0)与Rrd0(xrd0,yrd0,zrd0)，粒子点将沿着不透水地面、刚性过水篦子的表面移动，即沿着f2(x,y,z)＝0或者f4(x,y,z)＝0的曲面运动；粒子点进入不透水空间时，将沿着f2(x,y,z)＝0或者f4(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rrb0(xrb0,yrb0,zrb0)与Rrd0(xrd0,yrd0,zrd0)经过k-1,k(trb0+k,trd0+k<T)时刻移动到Rrbk-1、Rrdk-1与Rrbk、Rrdk；向量
Figure FDA0002532038880000037
为粒子点Rrbk-1、Rrdk-1在f2(x,y,z)＝0与f4(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure FDA0002532038880000038
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure FDA0002532038880000039
Figure FDA00025320388800000310
β、δ为常数，且β、δ的取值与不透水地面、刚性过水篦子的粗糙程度相关；点
Figure FDA00025320388800000311
点
Figure FDA00025320388800000312
点
Figure FDA00025320388800000313
点
Figure FDA00025320388800000314
Rrbk为线段R’rbk-1R”rbk-1与f2(x,y,z)＝0的交点，Rrdk为线段R’rdk-1R”rdk-1与f4(x,y,z)＝0的交点；
(33)粒子点Rrt进入活动空间内时，即f5(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f5(xrt,yrt,zrt)≦0或者f6(xrt-1,yrt-1,zrt-1)>0且f6(xrt,yrt,zrt)≦0，记为tre0与trf0时刻，其运动起点变更为Rre0与Rrf0，为线段Rrt-1Rrt与f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rre0(xre0,yre0,zre0)与Rrf0(xrf0,yrf0,zrf0)，粒子点将以vg速度垂直下落直至空间底面，再沿着底面移动，即沿着f5(x,y,z)＝0或者f6(x,y,z)＝0的曲面运动；在活动空间内，粒子点Rre0(xre0,yre0,zre0)与Rrf0(xrf0,yrf0,zrf0)经过k(tre0+k,trf0+k<T)时刻移动到Rrek(xre0,yre0,zre0-kvg)与Rrfk(xrf0,yrf0,zrf0-kvg)；粒子点Rrek与Rrfk下落直至空间底面时，即f5(xre0,yre0,zre0-(k-1)vg)≦0且f5(xre0,yre0,zre0-kvg)>0或者f6(xrf0,yrf0,zrf0-(k-1)vg)≦0且f6(xrf0,yrf0,zrf0-kvg)>0，记为tre’0与trf’0时刻，其运动起点变更为Rre’0与Rrf’0，为线段Rre’0Rrf’0与f5(x,y,z)＝0，f6(x,y,z)＝0的交点，其坐标为Rre’0(xre’0,yre’0,zre’0)与Rrf’0(xrf’0,yrf’0,zrf’0)；粒子点下落直至空间底面时，将沿着f5(x,y,z)＝0或者f6(x,y,z)＝0曲面运动，其运动轨迹为：粒子点Rre’0(xre’0,yre’0,zre’0)与Rrf’0(xrf’0,yrf’0,zrf’0)经过s-1,s(tre’0+s,trf’0+s<T)时刻移动到Rre’s-1、Rrf’s-1与Rre’s、Rrf’s；向量
Figure FDA0002532038880000041
为粒子点Rre’s-1、Rrf’s-1在f5(x,y,z)＝0与f6(x,y,z)＝0曲面上的法向量，向量
Figure FDA0002532038880000042
为竖直向量，三个向量的模分别为
Figure FDA0002532038880000043
ε、φ为常数，且ε、φ的取值与排水管路、集水管路的表面粗糙程度和坡降相关；点
Figure FDA0002532038880000044
点
Figure FDA0002532038880000045
点
Figure FDA0002532038880000046
点
Figure FDA0002532038880000047
Rre’s为线段R’re’s-1R”re’s-1与f5(x,y,z)＝0的交点，Rrf’s为线段R’rf’s-1R”rf’s-1与f6(x,y,z)＝0的交点。
5.根据权利要求1所述的一种基于grasshopper平台城市排水设施性能评价方法，其特征在于，所述步骤(4)包括以下步骤：
(41)在T时刻，将粒子点Rr从0-T时刻的运动轨迹点进行连接，通过Grasshopper平台进行展示，实现对城市排水设施性能的可视化展示；
(42)在T时刻，通过Rr(xT,yT,zT)的坐标带入f1(x,y,z)，f2(x,y,z)，f3(x,y,z)，f4(x,y,z)，f5(x,y,z)，f6(x,y,z)计算，如结果小于或等于0，则判定Rr在该空间内；
(43)统计各个空间内的粒子数量为aA、bB、cC、dD、eE、fF，设定评价指标：地面渗透性指标
Figure FDA0002532038880000048
地面积涝指标
Figure FDA0002532038880000049
土层渗透性指标
Figure FDA00025320388800000410
篦子阻水指标
Figure FDA00025320388800000411
排水指标
Figure FDA00025320388800000412
集水指标
Figure FDA00025320388800000413
并可通过grasshopper平台，对不同时间段的各项指标进行统计分析，依据各项评价指标对城市排水设施性能做出评价。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112287442A (zh) * 2020-10-30 2021-01-29 重庆电子工程职业学院 海绵城市雨水花园辅助设计系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108022047A (zh) * 2017-12-06 2018-05-11 中山大学 一种海绵城市水文计算方法
CN109948866A (zh) * 2019-04-11 2019-06-28 沈阳建筑大学 一种基于swwm模拟的北方滨海地区海绵城市规划方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108022047A (zh) * 2017-12-06 2018-05-11 中山大学 一种海绵城市水文计算方法
CN109948866A (zh) * 2019-04-11 2019-06-28 沈阳建筑大学 一种基于swwm模拟的北方滨海地区海绵城市规划方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112287442A (zh) * 2020-10-30 2021-01-29 重庆电子工程职业学院 海绵城市雨水花园辅助设计系统及方法
CN112287442B (zh) * 2020-10-30 2023-04-07 重庆电子工程职业学院 海绵城市雨水花园辅助设计系统及方法

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