基于城市降水空间分布特征的市政雨水管网规划设计系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114117707A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202210079111.0G06F111/10(2020.01)(22)申请日2022.01.24G06F113/08(2020.01)G06F113/14(2020.01)(71)申请人中机国际工程设计研究院有限责任G06F119/14(2020.01)公司地址410007湖南省长沙市雨花区韶山中路18号(72)发明人贺卫宁包正铎陈蕃邓征宇吴羽璇(74)专利代理机构长沙智嵘专利代理事务所(普通合伙)43211代理人黄海波(51)Int.Cl.G06F30/18(2020.01)G06F30/28(2020.01)G06F30/23(2020.01)权利要求书3页说明书9页附图5页(54)发明名称基于城市降水空间分布特征的市政雨水管网规划设计系统(57)摘要本申请公开了一种基于城市降水空间分布特征的市政雨水管网规划设计系统，所述系统包括网格化城市降水模拟模块、网格化城市暴雨强度计算模块、基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计与管理模块、基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计方案评估模块、数据存储模块、主控制器。本申请在市政雨水管网规划设计中使用的城市暴雨强度参数为具有空间属性的网格化二维数据，反映城市尺度的降水特征空间差异性，从而实现市政雨水管网的精细化规划设计，使得市政雨水管网的建设更加科学合理，更加匹配城市雨水排放的需求目标。CN114117707ACN114117707A权利要求书1/3页1.一种基于城市降水空间分布特征的市政雨水管网规划设计系统，其特征在于，包括：网格化城市降水模拟模块，用于通过免费获取的气象再分析数据资料，利用中尺度气象模式WRF进行动力降尺度分析，实现针对目标城市历史气象事件的细网格模拟，获得城市精细化网格降水模拟数据；网格化城市暴雨强度计算模块，用于实现对城市历史降水事件模拟生成的降水数据的管理，推求城市网格单元的设计暴雨强度计算公式，获得城市网格单元的设计暴雨强度值，以及对设计暴雨强度值的管理；基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计与管理模块，用于以城市网格单元的设计暴雨强度值为依据，实施市政雨水管网规划设计，获得考虑城市降雨空间分布特征的市政雨水管网规划设计方案，以及对市政雨水管网规划设计方案的管理；基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计方案评估模块，用于根据所述城市网格单元的设计暴雨强度值、目标城市设计雨型、下垫面资料、地形资料、市政雨水管网规划设计方案构建规划设计范围的管网水动力模型，评估市政雨水管网规划设计方案是否满足规划设计目标；数据存储模块，分别与网格化城市降水模拟模块、网格化城市暴雨强度计算模块、基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计与管理模块、基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计方案评估模块数据连接，用于实现对相应资料和数据的存储和交互功能；主控制器，分别与网格化城市降水模拟模块、网格化城市暴雨强度计算模块、基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计与管理模块、基于城市降水空间分布特征的雨水管网规划设计方案评估模块控制连接，用于实现与各模块之间的操作交互。2.根据权利要求1所述的基于城市降水空间分布特征的市政雨水管网规划设计系统，其特征在于，所述网格化城市降水模拟模块具体包括：气象再分析资料管理模块，用于实现根据气象再分析数据集选择、气象参数选择和模拟时限选择，选择目标气象再分析资料数据集，并实施下载和储存管理，为网格化区域气象模拟模块提供驱动WRF模式运行的输入气象资料；网格化区域气象模拟模块，用于根据气象再分析资料管理模块获得的气象再分析数据集作为初始和边界气象资料场，驱动WRF模式运行，将地面气象参数数据和高空气象参数数据插值到模拟区域网格，并在时间维度上向前逐步长实施积分处理，得到模拟网格逐步长的模拟网格气象参数数据；气象模拟数据后处理模块，用于实现对网格化区域气象模拟模块模拟结果数据的后处理功能，包括WRF模拟数据转移、气象参数结果提取、时间和空间维度实施气象参数的统计分析、气象参数结果的一、二或三维可视化展示，以及，从网格化区域气象模拟模块的模拟结果中分别提取逐步长的模拟积云深对流过程的累积降水量和非积云对流过程的累积降水量，将积云深对流过程的累积降水量和非积云对流过程的累积降水量叠加后获得逐步长的累积降水量，再通过差值计算获得逐步长降水量，之后再累加计算获得逐5分钟累积降水量数据。3.根据权利要求1所述的基于城市降水空间分布特征的市政雨水管网规划设计系统，其特征在于，所述网格化城市暴雨强度计算模块具体包括：基于城市降水空间分布特征的网格化暴雨强度公式推求模块，根据系统预设的理论频2CN114