CN115906359A - 一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法 - Google Patents

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CN115906359A CN202211557730.2A CN202211557730A CN115906359A CN 115906359 A CN115906359 A CN 115906359A CN 202211557730 A CN202211557730 A CN 202211557730A CN 115906359 A CN115906359 A CN 115906359A
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赵辉
邵文杰
周含笑
董丽娜
刘宗玥
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

Abstract

本发明涉及排水管网溢流点监测分析领域，更具体的说是一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，该方法包括以下步骤：S1：排水管网数据建模；S2：电子地图与排水管网模型相结合，发布成地图服务；S3：对排水管网进行实时监测，展示监测信息；S4：结合监测数据进行排水管网溢流点分析模型计算，分析溢流点信息；S5：分析结果展示；可以有效的分析出管网溢流点位置及信息并进行可视化展示，为完善城市雨水污水管网建设提供相应的指导依据，从根本上解决城市的内涝隐患及点源污染。

Description

一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法
技术领域
本发明涉及排水管网溢流点监测分析领域，更具体地说是一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法。
背景技术
目前世界上的主要发达国家通过对雨水、污水资源的整合，完善了城市排水系统，整个城市的排水管网系统已经有了实质上的改观。而我国的排水系统相对落后，不仅制约了国家的经济，也造成了严重的社会问题。随着我国城市化步伐速度不断加快，城区新建面积不断增加，城市排水系统压力越来越大，老旧城区存在雨污水管网错接混接，管网溢流现象不断增多，造成城市内涝及点源污染。近年来，虽然加大了对雨水、污水排水系统的建设工作，但是并没有从根本上解决城市内涝及点源污染的变化态势。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，可以有效的分析出管网溢流点位置及信息并进行可视化展示，为完善城市雨水污水管网建设提供相应的指导依据，从根本上解决城市的内涝隐患及点源污染。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，该方法包括以下步骤：
S1：排水管网数据建模；
S2：电子地图与排水管网模型相结合，发布成地图服务；
S3：对排水管网进行实时监测，展示监测信息；
S4：结合监测数据进行排水管网溢流点分析模型计算，分析溢流点信息；
S5：分析结果展示；
所述S1中，排水管网数据建模的过程为，排水管线数据及监测点数据通过暴雨洪水管理模型SWMM进行管网模型建立；
所述S2中，地图服务根据供水管网、流量监测点和液位监测点的地理信息数据形成；
所述S2中，地图服务由GeoServer软件发布形成；
所述S3中，实时监测的信息为排水管网液位监测点的液位和流量；
所述S3中，监测信息GeoServer地图上实时展示；
所述S4中，分析溢流点的位置及属性信息，将分析结果返给GIS软件，进行可视化展示；
所述溢流点分析模型的计算方法为：
溢流点分析模型及方程求解：
C＝k(∑Ui-∑Di)
式中：C为排水管点溢流情况，当超过临界值时，判定该排水管点为溢流隐患点，k为溢流点液位监测系数，U为溢流点上游管线综合值，D为溢流点下游管线综合值；
所述排水管线为圆管时，其公式为：
Figure BDA0003983321770000021
Figure BDA0003983321770000022
所述排水管线为方管时，其公式为：
Figure BDA0003983321770000023
Figure BDA0003983321770000024
其中，G为圆管管径，w为方管宽，l为方管长，a为流量监测系数，b为管线坡度系数；
所述S5中，通过可视化GIS地图进行分析结果展示，包括以下步骤
S51：获取溢流点分析模型算法分析出的溢流点位置及属性信息；
S52：GIS地图高亮展示溢流点；
S53：能够查看溢流点上游及下游管线情况。
本发明的有益效果为：
本方法基于排水管网模型，采用物联网监测手段，应用管网溢流点分析模型算法，结合电子地图，提供管网溢流点位置及信息的可视化展示，为完善城市雨水污水管网建设提供相应的指导依据，从根本上解决城市的内涝隐患及点源污染。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的基于排水管网模型的管网溢流点分析方法流程示意图；
图2是本发明的基于排水管网模型的管网溢流点分析方法的管线及设施分类图；
图3是本发明的基于排水管网模型的管网溢流点分析方法的溢流点分析展示效果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
下面结合某地市智慧排水项目及说明书附图对本发明作进一步详细说明，为完善城市雨水污水管网建设提供相应的指导依据，精准定位排水管网溢流隐患点这一技术问题，下面结合说明书附图1至3，对基于排水管网模型的管网溢流点分析方法的步骤和功能进行详细的说明；
一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，该方法包括以下步骤：
S1：排水管线数据及监测点数据通过暴雨洪水管理模型SWMM进行管网模型建立，形成排水管网数据建模；
S2：电子地图与排水管网模型相结合，根据供水管网、流量监测点和液位监测点的地理信息数据；
将电子地图与供水管网模型相结合中，如图2所示，针对排水管网中不同类型设施发布服务图标及颜色不同，展示级别为分层展示，提高可视化展示效果；
S3：流量监测点和液位监测点对排水管网的液位和流量等参数进行实时监测，在GeoServer地图上实时展示监测信息；
S4：结合监测数据进行管网溢流点分析模型计算，分析溢流点的位置及属性信息，将分析结果返给GIS软件，进行可视化展示；
溢流点分析模型及方程求解：
C＝k(∑U i-∑D i)
式中：C为排水管点溢流情况，当超过临界值时，判定该排水管点为溢流隐患点，k为溢流点液位监测系数，U为溢流点上游管线综合值，D为溢流点下游管线综合值；
所述排水管线为圆管时，其公式为：
Figure BDA0003983321770000041
Figure BDA0003983321770000042
所述排水管线为方管时，其公式为：
Figure BDA0003983321770000043
Figure BDA0003983321770000044
其中，G为圆管管径，w为方管宽，l为方管长，a为流量监测系数，b为管线坡度系数；
S5：可视化GIS地图分析结果展示，获取溢流点分析模型算法分析出的溢流点位置及属性信息，GIS地图高亮展示溢流点，能够查看溢流点上游及下游管线情况；
如图3所示，结合东北某地市智慧排水管网项目中780公里管线及监测数据，分析出雨水溢流隐患点42处、污水溢流隐患点23处、合流溢流隐患点3处，溢流隐患点在地图中高亮展示，并可查看隐患点信息及上下游管线信息，隐患点经现场排查，分析结果精确度达到90％以上，为完善城市雨水污水管网建设提供相应的指导依据，从根本上解决城市的内涝隐患及点源污染。

Claims (10)

1.一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：排水管网数据建模；
S2：电子地图与排水管网模型相结合，发布成地图服务；
S3：对排水管网进行实时监测，展示监测信息；
S4：结合监测数据进行排水管网溢流点分析模型计算，分析溢流点信息；
S5：分析结果展示。
2.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述S1中，排水管网数据建模的过程为，排水管线数据及监测点数据通过暴雨洪水管理模型SWMM进行管网模型建立。
3.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述S2中，地图服务根据供水管网、流量监测点和液位监测点的地理信息数据形成。
4.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述S2中，地图服务由GeoServer软件发布形成。
5.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述S3中，实时监测的信息为排水管网液位监测点的液位和流量。
6.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述S3中，监测信息GeoServer地图上实时展示。
7.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述S4中，分析溢流点的位置及属性信息，将分析结果返给GIS软件，进行可视化展示。
8.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述溢流点分析模型的计算方法为：
溢流点分析模型及方程求解：
C＝k(∑Ui-∑Di)
式中：C为排水管点溢流情况，当超过临界值时，判定该排水管点为溢流隐患点，k为溢流点液位监测系数，U为溢流点上游管线综合值，D为溢流点下游管线综合值。
9.根据权利要求8所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述排水管线为圆管时，其公式为：
Figure FDA0003983321760000021
Figure FDA0003983321760000022
所述排水管线为方管时，其公式为：
Figure FDA0003983321760000023
Figure FDA0003983321760000024
其中，G为圆管管径，w为方管宽，l为方管长，a为流量监测系数，b为管线坡度系数。
10.根据权利要求1所述的一种基于排水管网模型的管网溢流点分析方法，其特征在于：所述S5中，通过可视化GIS地图进行分析结果展示，包括以下步骤
S51：获取溢流点分析模型算法分析出的溢流点位置及属性信息；
S52：GIS地图高亮展示溢流点；
S53：能够查看溢流点上游及下游管线情况。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117495093A (zh) * 2023-11-08 2024-02-02 哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 一种排水管网缺陷隐患风险评估方法、电子设备及存储介质

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