MIKE模型在排水防涝规划应用中的探讨

MIKE模型在排水防涝规划中应用探讨DHI杨正宇©DHI1.内涝分析的技术手段2.基于内涝模型的排水防涝规划建议3.内涝模型建立和应用中的一些注意点城市内涝复杂性？—瑞典孔斯巴卡案例城市内涝分析的工具和分析手段-DEM地形分析-MIKEURBAN简单的一维模型-MIKEURBAN二层一维模型-MIKEURBAN二层一维模型，根据DEM定义地面储水层-MIKEFLOOD-完整的1D-2D耦合的城市洪水模型-地下水？城市内涝分析的工具和分析手段-DEM地形分析低洼处形成积水面积大于500平米面积大于100平米虚拟蓄水池MIKE管网模型AAm=1000A城市内涝分析的工具和分析手段-MIKEURBAN简单的一维模型管网模型街道管网:在管网地面高程处连接街道模型（明渠）虚拟墙城市内涝分析的工具和分析手段-MIKEURBAN二层模型h排水管网街道明渠根据地形定义储水能力曲线城市内涝分析的工具和分析手段-MIKEURBAN二层模型城市内涝分析的工具和分析手段-MIKEURBAN二层模型的缺陷S1hS2MIKEFLOOD–1D+2D模型沿海洪水模拟详细模拟河道漫滩城市管网及内涝模拟MIKEURBAN/MOUSEMIKE21MIKE11城市内涝模型介绍城市内涝模型介绍耦合类型MIKE11/MIKE21MIKEURBAN/MIKE21–UrbanLinkMIKE11/MIKEURBAN–River-UrbanLinkStandardLinkM21toInletMIKE11WaterlevelBoundaryStructureLinkM21toOutletMIKEURBANOutlettoMIKE11LateralLinkWeirtoM21MIKEURBANWeirtoMIKE11ZeroFlowLinkPumptoM21MIKEURBANPumptoMIKE11urban/M21•耦合MIKEURBAN和MIKE21•1D管网模型中溢流水进入2维管网模型，同时二维地面的水也可进入管网模型•自动耦合选项管网地面耦合Couplingbetweenpipeandoverlandflow:Exchangeflow=f(Hnode-H2D)管网地面耦合MU和M21耦合类型UrbanLinks:4种类型MIKE21GridUrbanLink:ConnectionbetweenoneormorecellsinMIKE21andanode/manholeinMIKEURBAN/MOUSEUrbanNetwork(pipemodel)M21toInlet：地面和检查井之间的连接。nodeM21toOutlet：连接到排口的连接。nodeWeirtoM21：MIKE21和排水系统中出水堰之间的连接。weirPumptoM21：MIKE21和排水系统水泵之间的连接。PumpMU和M21耦合类型Maxflow最大流量限制通过人孔连接的最大流量。此参数只对和进口相关的耦合起作用作用。Inletarea进口面积参数和人孔盖的面积相对应适用：M21toInlet，孔口断面面积越大，耦合的计算稳定性就越好MIKE21toInlet的水流交换方法孔口方程堰方程指数函数水位变化抑制参数当两个耦合模型之间小的水位差引起计算不稳定时，设置Qdh因子可以使计算的稳定性增加。MU和M21耦合参数-Mike11waterlevelboundary-Mikeurbanoutlet(waterlevel)-Mikeurbanweir-MikeurbanpumpMU和M11耦合类型©DHI城市内涝模型介绍MIKEFLOOD模型特点•集成的工作环境，灵活的选择MIKE11（河道）、MIKEURBAN（管网）、MIKE21（二维地面漫流）三个模型进行任意的耦合，同时使得协同工作更加容易，极大的提高了工作效率并省去了模型合并带来的工作量•支持水工建筑物。MIKEFLOOD支持各种水工构筑物，包括：堰、闸门、桥墩、涵洞、涡轮机等。可以根据不同需求用一维或者二维模型模拟水工构筑物。•MIKEFLOOD可以在管网数据缺乏的情况下进行内涝积水的快速模型模拟。•丰富的结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现形式©DHI2.基于内涝模型的排水防涝规划建议排水规划编制的建议城市排水（雨水）防涝综合规划编制©DHI现状评估阶段•现状排水能力评估在排水防涝设施普查的基础上，推荐使用水力模型对城市现有雨水排水管网和泵站等设施进行评估，分析实际排水能力。•内涝风险评估与区划推荐使用水力模型进行城市内涝风险评估。通过计算机模拟获得雨水径流的流态、水位变化、积水范围和淹没时间等信息。排水规划编制的建议©DHI防涝规划阶段排水规划编制的建议•校核排水管道 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ——室外排水规范•校核城市内涝——内涝防治 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及内涝定义•雨水利用措施模拟——调蓄池，LID。。。•超标降雨模拟——防涝措施制定排水规划建议�模型具体实施步骤©DHI•研究区域及 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 确定•现场踏勘,数据收集与前处理•搭建模型•模型率定和验证•方案计算与分析•基于系统的结果呈现•研究区域根据区域的大小、特点；确定是否需考虑客水问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 而扩大研究范围•模型选择管网模型—只针对排水管网管网+河道+二维—城市排水防涝积水分析纯二维—城市管网数据缺乏•管网水位流域测试方案如模型有率定条件，根据目的、模型精度等，制定率定数据测试方案•重点区域是否有重点积水区域进行细部精细模拟步骤1：研究区域及方案确定©DHI奥林匹克中心区内涝积水风险分析某立交桥桥区内涝积水风险分析北京暴雨期间，立交桥区域的积水严重。为了能够对极端天气下城市立交桥区的积水进行准确的评估和预测，本项目以某桥区为例开展了内涝积水数值模拟的工作。步骤2:现场踏勘和数据收集步骤2:现场踏勘和数据收集©DHI数据地理坐标、高程统一•拓扑数据检查井数据集水井数据管道数据泵站数据•下垫面数据•边界数据：边界水位、降雨管网模型•河道位置及连接•河道断面•水工构筑物•边界条件河道模型•地形数据DEM•重点区域高精度地形二维地面模型模拟文件断面文件参数文件河网文件时间序列文件边界文件数据验证：−合理性−一致性数据前处理−纸质图、CAD图、GIS数据等整合−降雨文件、水位等边界文件整理−实测数据整理步骤3:数据前处理©DHI前处理是工作量最大，也最为重要的部分。纸质图的数字化以及和CAD、ARCGIS数据整合都有很大量的工作量。前处理工作中需保证数据的合理性、准确性和一致性。步骤4：搭建模型©DHI管网模型管网拓扑集水区划分降雨径流模型水动力模型步骤4：模型搭建©DHI河道模型步骤4：模型搭建–二维地面模型©DHI基础地形叠加街道的地形形成最终城市地形在街道处地形低房屋处地形拔高步骤4：模型搭建-二维地面模型©DHI无房屋时汇水路径有房屋时汇水路径步骤4：模型搭建-二维地面模型©DHI无房屋时积水点有房屋时积水点步骤4：模型搭建-二维地面模型©DHI©DHI耦合模型管网和河道模型耦合•管网出口和对应的河道里程耦合•管网中水直接排入河道中•河道水位作为管网出口的边界水位管网和二维模型耦合•管网检查井和二维地形网格•管网模型中溢流水进入二维模型•同时二维地面的水也可进入管网模型河道和二维模型耦合•一串二维网格侧向连接到一维河道步骤4：搭建模型步骤5：模型率定与验证(视项目条件而定)©DHI•率定：−水位−流速，流量•验证测点的布置率定精度步骤6：方案计算及分析©DHI步骤7：内涝风险分析©DHI内涝淹没图1财产分布图1内涝风险图2优先级别排序3风险应对规划4步骤7：内涝风险分析©DHI居民住宅绿地水面文物古迹政府机关医院污水厂……内涝淹没图+财产分布图=>风险图步骤7：内涝风险分析©DHI可能性x损失=风险重现期©DHIT=5T=10T=20T=50T=100可能性y财产价值•居民住宅•绿地水面•文物古迹•政府机关•医院污水厂•等等损失增长曲线:•淹没水深•涝水流速•(水深*流速)•持续时间步骤7：内涝风险分析步骤7：内涝风险分析-丹麦示例©DHIGruppeDHIKodeHK,"BYG_ANVEND_KODE"TemaKilde/bemærkningerEnhedSkadesomkostning(kr./m2)Bebyggelse1210,220,290,310,330,390,410ErhvervBBRm210002110,120,130,140,190,540,910,920,930BoligerBBRm26003alleBoligermedkælderBBRm26004150,320,420,530,590OffentligeejendommeBBRm230005160,430,440,490vuggestuer,børnehaver,skoler,plejehjem,sygehuseosv6510,520SommerhusområderogkolonihaverBBRm24007Frededebygningero.lign.BBRm210Anlæg8PrimærInfrastrukturVejmand.dkm2459motorvejeogvejeover3m10Jernbanem29011AffaldsdepoterGIS-temam2100Landbrug12AllelandbrugsarealeriomdriftGIS-temam22每平米的损失，建立在水深的基础上，也可以添加流速和历时步骤7：内涝风险分析-财产分布图©DHI步骤7：内涝风险分析-财产分布图+内涝淹没图©DHISetupin”FloodToolBox”©DHI步骤7：内涝风险分析-内涝分析工具箱©DHI步骤7：内涝风险分析-风险图©DHIp=1/T损失0.2000.1000.05100.02200.0150步骤7：内涝风险分析-预案经济性比较步骤8：基于系统的结果呈现©DHI步骤8：基于系统的结果呈现1小时、2小时、3小时、4小时淹没范围对比图