wangyanjiayou的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wangyanjiayou

博文

城市内涝模拟及堵点、淹没评估、损失估计丨复杂城市排水系统模型的搭建丨SWMM模型应用及二次开发

已有 212 次阅读 2026-8-20 11:25 |系统分类:科研笔记

全流程水文水动力模拟、内涝堵点诊断、淹没风险评估及灾害损失估计是支撑排涝规划方案科学编制、工程措施比选及未来气候变化情景预测的核心技术手段。然而,该类技术普遍存在理论繁复、专业门槛高、工具平台成本昂贵等现实瓶颈,严重制约了其在基层规划编制与工程实践中的普及应用。为系统提升相关技术人员在内涝规划全流程中的定量分析能力与方案编制水平,推动模拟评估技术真正服务于城市排水防涝规划实践。

专题一 内涝水动力模型基础

1.内涝规划制定的方法与水动力模型在其中的作用

2.内涝规划制定要回答的问题以及水动力模型能回答什么

3.水动力模型的本质

4.水动力模型的基本方程与适用范围

5.内涝建模的数据要求以及数据来源

6.模型建模的选择及其要点

7.注意事项与建模经验

专题二 一维河道与水工构筑物的处理

1.河流动力学、非恒定流及其适用范围

2.一维河道的数据要求及其前处理

3.一维的边界条件和初始条件

4.桥梁与涵洞的处理

5.内部堰的处理

6.闸门的设置

7.坝及其决口的模拟

8.闸门等启闭规则的设置

9.泵站设置

案例一:一维非恒定流的模拟

案例二:桥梁结构的模拟

案例三:堰与闸门设置

案例四:泵站设置

专题三 淹没区域模拟

1.二维非恒定流的适用范围

2.次网格地形数据及其处理

3.二维网格的生成

4.土地利用类型及曼宁系数

5.边界条件与初始条件

6.计算技术的选择

7.后处理

8.非空间均匀的降雨

9.产流模型的处理

案例五:二维水动力模型的运行与后处理

专题四 一二维的耦合

1.侧向连接设施的处理

2.储水区域及其相互连接

3.二维模型中泵站的处理

4.水利构筑物之间的连接

5.一二维模型耦合

案例六:二维泵站模型

案例七:各种类型二维区域的特点及其不同

案例八:一二维模型耦合

专题五 设计暴雨与堵点分析

1.设计暴雨雨量估计

2.设计暴雨的降雨分配

3.恒定流及其适用范围

4.利用恒定流分析河道堵点

案例九:一维恒定流分析

案例十:河道堵点分析

专题六 内涝损失估计

1.内涝损失估计的方法与数据要求

2.内涝损失估计与水深-损失曲线

3.HEC-FDA损失模型

4.淹没风险分析软件HEC-FDA与HEC-RAS耦合

案例十一:内涝损失

案例十二:HEC-RAS与HEC-FDA的耦合

推荐:水文水动力模型在城市内涝、城市排水、海绵城市规划设计中深度应用:复杂城市排水系统模型的搭建,慧天[HTWATER]软件

本教程聚焦于综合利用GIS、CAD等工具,高效建立大规模城市排水系统水力模型,并借助SWMM实现精准的排水系统水力模拟。深度剖析SWMM在水质模拟、线控制功能、水质处理功能等方面的应用,同时结合案例,演示其与AutoCAD、ArcGIS、MS Office等软件的数据交换与协作方法,助力学习者提升建模效率,拓展排水模型的应用范围。

💻慧天 [HTWATER] 软件介绍

提供慧天 [HTWATER] 软件,这是一款功能强大的排水数字化分析平台。它针对城市排水系统基础设施数据管理以及水文、水力、水质模拟的数据需求,实现了数据库式的数据存储。无论是分流制还是合流制排水系统,该软件都能进行地表水文、管网水力、水质过程的模拟计算,还能模拟城市低影响开发措施的相关过程,实现城市内涝一维二维耦合模拟计算,精准呈现地面内涝水体的淹没深度、流动方向、流动速度等关键信息,且完全兼容SWMM模型格式,方便模型转换与数据拓展应用。

📈重点与应用价值

重点聚焦于利用慧天 [HTWATER] 软件开展城市内涝水文水动力耦合模拟及海绵城市关键控制指标计算。通过城市内涝模拟,能在指定降雨强度下获取详尽的水文水力计算结果,直观展示淹没深度、淹没进程、敏感地带水深变化等信息,为城市内涝防治规划提供坚实的数据支撑。同时,软件具备海绵城市关键控制指标一键分析功能,水力水质模拟结束后,可迅速得出整体及单个汇水子面积的年径流总量控制率和污染物削减率结果,极大提高计算效率。

🎯成果预期

熟练掌握基于 GIS、CAD 数据的城市排水系统水力建模方法,能够独立完成复杂城市排水系统模型的搭建。深入理解水力模拟在排水防涝、海绵城市设计等工程实践领域的应用,熟悉城市内涝一维二维耦合水力计算原理,并能运用软件工具实现城市内涝模拟,全方位提升应对城市洪灾的专业能力,为城市防洪防灾事业贡献力量。

推荐:SWMM复杂城市排水系统模型及排水防涝、海绵城市设计等工程实践应用与二次开发

SWMM能模拟降雨和污染物质经过地面、排水管网、蓄水和处理设施,最终到达受纳水体的整个运动、变化的复杂过程,可作单一事件或长期连续时期的模拟。该模型软件小巧快捷且源代码公开,非常适合于科研、设计咨询单位的使用。教程聚焦于SWMM的快速建模方法、SWMM与其他软件之间的数据转换等几个方面的知识。以案例的形式演示与其他软件(如AutoCAD、ArcGIS、MS Office)进行数据交换与协作的方法,以便研究者在今后的工作中更加高效的进行多种软件之间的协同工作,以提高建模效率。另外还介绍SWMM二次开发的内容,SWMM二次开发的概念及实际操作方法有一个比较深入的认识。

目标是让学习者掌握GIS、CAD数据为基础进行SWMM建模方法,能够完成复杂城市排水系统模型的建立。同时掌握SWMM在排水防涝、海绵城市设计等工程实践领域的应用方法。理解SWMM二次开发的流程及理念,能够实现初步的二次开发操作。

关 注【科研充电吧】公 众 号,获取海量教程和资源



https://blog.sciencenet.cn/blog-3539141-1548753.html

上一篇:基于XGBoost与AI的生态—地学多源数据建模:植被与土地利用识别、土壤碳氮空间预测、生物多样性驱动机制




    
收藏 IP: 111.225.64.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2026-8-20 16:47

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部