基于擴散波方法的管網(wǎng)排水過程數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-08-15 03:42
基于擴散波方法,構建了一套排水管網(wǎng)水動力模型,并與已開發(fā)的高分辨率城市地表水文水動力模型進行了耦合。以理想排水管網(wǎng)和陜西省西咸新區(qū)灃西新城某小區(qū)實際排水管網(wǎng)的排澇過程驗證模型,并模擬城市暴雨致澇過程。結果表明:理想算例中,該模型與SWMM模擬排水口流量過程高度吻合;實際算例中,與實測排水口流量過程對比,該模型的Nash-Sutcliffe效率系數(shù)分別為0.74、0.72、0.93和0.71,大于SWMM模型的0.62、0.66、0.73與0.65。在模擬研究區(qū)內(nèi)澇積水過程時,計算數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)吻合度高,內(nèi)澇積水點均實現(xiàn)精確模擬。
【文章來源】:中國給水排水. 2020,36(15)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
管網(wǎng)排水過程示意
理想算例采用倒金字塔型地形作為匯流子流域,子流域長為100 m、寬為100 m、坡度為0.05、分辨率為1 m,共計10 000個方形網(wǎng)格單元,子流域中心有1個與管道連接的雨水井,可以將雨水排出,雨水井與管道初始水深為0,管道曼寧系數(shù)取0.013,管長為50 m,如圖2所示。地形最低處有1個雨水井,通過管網(wǎng)將水排出。構建的SWMM模型如圖3所示。圖3 SWMM模型示意
理想算例排水口流量過程以及水深對比見圖4。可以看出,GAST模型與SWMM模型模擬排水口流量過程線高度吻合。經(jīng)計算可得,相比于SWMM模型,GAST模型模擬結果的NSE為0.97,均方根誤差(RMSE)為0.006 8,小于SWMM模擬值RMSE的一半(0.040 7)。2.2 西咸新區(qū)某小區(qū)實際管網(wǎng)模擬
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市湖泊對地表徑流致澇控制作用模擬研究[J]. 齊文超,侯精明,劉家宏,韓浩,郭凱華,馬越. 水力發(fā)電學報. 2018(09)
[2]基于動力波法的高效高分辨率城市雨洪過程數(shù)值模型[J]. 侯精明,王潤,李國棟,李桂伊. 水力發(fā)電學報. 2018(03)
[3]基于MIKE FLOOD的典型濱湖城市排水防澇系統(tǒng)規(guī)劃[J]. 李虎成,王天宇,王靈華,劉興坡,賈仁勇. 中國農(nóng)村水利水電. 2017(04)
[4]生態(tài)海綿智慧流域建設——從狀態(tài)改變到能力提升[J]. 嚴登華,王浩,張建云,王振龍,邢子強,秦天玲. 水科學進展. 2017(02)
[5]基于MIKE URBAN的中心城區(qū)內(nèi)澇預測與評估——以上海市霍山-惠民系統(tǒng)為例[J]. 謝家強,廖振良,顧獻勇. 能源環(huán)境保護. 2016(05)
[6]中國城市洪澇問題及成因分析[J]. 張建云,王銀堂,賀瑞敏,胡慶芳,宋曉猛. 水科學進展. 2016(04)
[7]基于SWMM的北京市典型城區(qū)暴雨洪水模擬分析[J]. 叢翔宇,倪廣恒,惠士博,田富強,張彤. 水利水電技術. 2006(04)
碩士論文
[1]基于GIS及SWMM的鄭州市暴雨內(nèi)澇研究[D]. 張杰.鄭州大學 2012
[2]基于GPU并行計算的非定常Euler方程算法研究[D]. 張加樂.南京航空航天大學 2012
本文編號:3343780
【文章來源】:中國給水排水. 2020,36(15)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
管網(wǎng)排水過程示意
理想算例采用倒金字塔型地形作為匯流子流域,子流域長為100 m、寬為100 m、坡度為0.05、分辨率為1 m,共計10 000個方形網(wǎng)格單元,子流域中心有1個與管道連接的雨水井,可以將雨水排出,雨水井與管道初始水深為0,管道曼寧系數(shù)取0.013,管長為50 m,如圖2所示。地形最低處有1個雨水井,通過管網(wǎng)將水排出。構建的SWMM模型如圖3所示。圖3 SWMM模型示意
理想算例排水口流量過程以及水深對比見圖4。可以看出,GAST模型與SWMM模型模擬排水口流量過程線高度吻合。經(jīng)計算可得,相比于SWMM模型,GAST模型模擬結果的NSE為0.97,均方根誤差(RMSE)為0.006 8,小于SWMM模擬值RMSE的一半(0.040 7)。2.2 西咸新區(qū)某小區(qū)實際管網(wǎng)模擬
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市湖泊對地表徑流致澇控制作用模擬研究[J]. 齊文超,侯精明,劉家宏,韓浩,郭凱華,馬越. 水力發(fā)電學報. 2018(09)
[2]基于動力波法的高效高分辨率城市雨洪過程數(shù)值模型[J]. 侯精明,王潤,李國棟,李桂伊. 水力發(fā)電學報. 2018(03)
[3]基于MIKE FLOOD的典型濱湖城市排水防澇系統(tǒng)規(guī)劃[J]. 李虎成,王天宇,王靈華,劉興坡,賈仁勇. 中國農(nóng)村水利水電. 2017(04)
[4]生態(tài)海綿智慧流域建設——從狀態(tài)改變到能力提升[J]. 嚴登華,王浩,張建云,王振龍,邢子強,秦天玲. 水科學進展. 2017(02)
[5]基于MIKE URBAN的中心城區(qū)內(nèi)澇預測與評估——以上海市霍山-惠民系統(tǒng)為例[J]. 謝家強,廖振良,顧獻勇. 能源環(huán)境保護. 2016(05)
[6]中國城市洪澇問題及成因分析[J]. 張建云,王銀堂,賀瑞敏,胡慶芳,宋曉猛. 水科學進展. 2016(04)
[7]基于SWMM的北京市典型城區(qū)暴雨洪水模擬分析[J]. 叢翔宇,倪廣恒,惠士博,田富強,張彤. 水利水電技術. 2006(04)
碩士論文
[1]基于GIS及SWMM的鄭州市暴雨內(nèi)澇研究[D]. 張杰.鄭州大學 2012
[2]基于GPU并行計算的非定常Euler方程算法研究[D]. 張加樂.南京航空航天大學 2012
本文編號:3343780
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