基于GIS的城市排水管网系统模拟研究

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1、中文摘要快速城市化进程和社会发展对水资源的需求不断加大，同时也增大了城市排水系统的压力。城市排水管网作为城市重要的基础设施，对城市防洪排涝、保障人们正常生产生活有重要作用。随着计算机技术的飞速发展，城市排水管网系统信息化已经成为发展的必然趋势，对排水系统的运行、管理有重要意义。随着地理信息系统即GeographicalInformationSystem(GIS)技术不断进步，为城市排水管网系统建立数据库，进行实时管网运行情况分析，实现智能化管理，提高工作效率提供了技术支持。本文在GIS技术平台上，建立了基于GIS的数字排水系统。首先在国内外排水管网模型研究的基础上，阐述了城市排水

2、管网系统理论基础，分析了SWMM(StormWaterManagementModel)模型的构成方法及技术原理，提出本研究的数据需求：利t矸】地理信息系统建立城市排水管网数据库，应_}{l空问处理功能，对}f：水区进行划分并提取相关属性数据；通过对大量基础数据的收集、分析，并结合本地实际情况，实现了概化管网，划分汇水区，确定参数，完成了天津市部分地区的城市排水管网系统模型建立：利雕芝加哥降雨合成线，进行了不同雨情条件下降雨模拟。主要结果为：得到了降雨量与入渗量、径流量变化关系：不透水再i积增大，城市土地入渗量减小：管道存在淤泥普遍使积水时间与洪峰时间延长：相邻管道存在污泥时，在满

3、足上游排水要求时，对上游排水没有影响。本文成果对排水管网智能化管理、优化设计和处理淤泥造成排水能力减弱等方面有指导意义。关键词：ArcGIS排水管网SWMM模型水力模拟ABSTRACTW．ththerapiddevelopmentofurbanization．thedemandofwaterincreasesquickly,whilethepressureonurbandrainagesystemisdrasticallyincreasing．UrbandrainagepipenetworkaSimportantinfrastructurefacilitiesiscrucialt

4、ofloodcontrolandensurenormalproductionandlife．Withthedevelopmentofcomputertechnology,theinformationdesignandcontrolofurbandrainagesystemhasbecomeaninevitabletrendtoimprovetheoperationandmanagementability．TheapplicationsofGeographicalInformationSystem(GIS)technologyprovidetechnicalsupportforth

5、eestablishmentandreal-timeanalysisofdrainagesystem．Itimprovestheoperationandmanagementofdrainagesystembyhighmodelingefficiencyandaccuracy．TheGIS-baseddigitaldrainagesystemisestablishedinthisthesis．Atfirst，thetheoreticalbasisofurbandrainagesystem,structureanalysis，theprincipleofSWMMmodelandthe

6、datarequirementareo．utlined．W．iththehelpofGIS，thedataofsewersystemisobtained．Thesub-catchmentisdividedandthedataattributeisextractedby3Dandspatialanalysis．Aftercollectingandanalyzingalargenumberofbasicdatacombiningwiththelocalconditions，thenetworkgeneralized，thesub-catchmentdivision,parameter

7、sdeterminationarerealizedandaregionaldrainagesystemmodelofTianjinisbuilt．TheChicagohydrographmodelisemployedtosynthesizedifferentrainfallsceneswithdifferentreturnperiodsfordynamicsimulation．Themainresuksobtainedare：Therelationshipofrainfallam