城市内涝一维二维耦合技术及在城市排水防涝领域中的实践应用

      本次将聚焦于综合利用GIS、CAD及自研慧天排水数字化分析平台等工具高效地进行大规模城市排水系统水力模型的建立。在讲解过程中会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，以便学员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。另外本次课程还会对城市内涝一维二维耦合模拟方法进行讲解，通过城市内涝模拟方法的应用可以获得指定降雨强度下城市内涝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关键信息，为城市内涝防治规划提供有力的数据支撑。

       通过本次，目标是掌握GIS、CAD数据为基础进行城市排水系统水力建模方法，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方法。了解城市内涝一维二维耦合水力计算原理，利用软件工具实现城市内涝模拟。

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 慧天平台简介 ：

慧天排水数字化分析平台针对城市排水系统基础设施数据管理的需求，以及水文、水力及水质模拟对数据的需求，实现了以数据库方式对相应数据的存储。可以对分流制排水系统及合流制排水系统进行地表水文、管网水力、水质过程的模拟计算。可以对城市低影响开发措施的水文、水力、水质过程进行模拟计算。可以实现城市内涝一维二维耦合模拟计算，给出地面内涝水体的淹没深度、流动方向、流动速度点模拟结果。完全兼容SWMM模型格式，可以在本平台模型与SWMM模型之间实现转换。本平台模型数据及模拟结果以主流GIS数据库格式保存，可以利用ArcGIS、MS office等常用软件进行查看、编辑、制图，使用户可以更加灵活的对模型数据及结果数据进行扩展应用。

慧天排水数字化分析平台主要功能包括：

1. 一维管网水力（水质）模拟：对任意横断面渠道的水力模拟；可模拟水泵、孔口、堰、调蓄池等特殊功能构筑物；可模拟多种来源引入的污染物；可模拟管网超载、回水、溢流等各种水力工况；支持用户自定义控制功能，实现管网动态调度工况的模拟。
2. 一维二维耦合水力模拟：可以模拟节点溢流、明渠溢流等情况下的地面内涝情境；可以模拟地面洪涝随时间演进过程；模拟结果数据格式为主流GIS文件格式，支持在主流GIS平台中查看；可以展示特定位置地面积水深度的时间过程线；可对特定区域进行淹没深度统计分析。
3. 排水建模数据辅助处理：汇水子面积自动划分；汇水子面积出口节点自动关联；节点自动生成；节点井底高程自动计算；排放口自动搜寻；排放口连通性检查；管网拓扑关系自动建立；管网拓扑关系自动查错；管网模型合并；管网模型简化；管网模型拆分。
4. 排水系统统计分析：节点溢流分析； CSO截流设施规模优化分析；管网混错接分析；排放口汇水面积分析。
5. 利用慧天平台实现：节点的自动生成、节点属性自动赋值、拓扑关系自动建立、汇水子面积自动划分、管网快速建模。

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 内容详情： 

一、慧天平台进行建模数据处理 ：

二、慧天平台进行排水管网水力模拟  ：

1. 一维管网水力模拟及结果展示

 

 

三、慧天平台进行城市排水防涝评估 ：

1. 城市内涝一维二维耦合模拟

 

2、市内涝淹没深度专题图制作：

 

3、 城市内涝模拟结果统计分析：

 

注：（请提前配置学习所需软件）。