PCSWMM
We're dedicated to the global development of healthier communities and ecosystems by providing and advocating for best water management practices and software.
端午节也可以建模啊
祝广大用户大家端午快乐!
如果不喜欢路上的拥堵和人群的喧嚣,可以在办公室和家里清净的看看PCSWMM模型,一份惬意和安宁,一幅岁月静好的样子!
模型试用请联系:
天津市龙网科技发展有限公司,注明“模型试用咨询”,我们会立刻马上飞速回复您哦!
联系邮箱:pcswmmgroup@126.com
我们在建模时,通常需要计算汇水区宽度(W)参数。通过首先估计坡面流的代表性路径长度(以下简称“流长”,用L表示),然后用汇水区面积除以该长度得到。
这种方法的优点在于它在农村地区和城市地区都适用的很好。关键在于估算流长。理想情况下流长应该是坡面流的长度(小于100米),该长度比渠道水流明显的流动缓慢。然而在大的汇水区,坡面流可能转变为小河、洼地、渠道、排水沟或管道的系统,这同样也会减弱径流响应。
增加表面流的长度来包含一些这种集中的水流路径,可能会提高计算响应时间,却会增加透水表面发生的渗透时间。理想的解决办法是增加汇水区和输送系统的离散化(如使用更精细的空间分辨率)来满足所要求的模型精度。
SWMM5的非线性运动水库公式用于汇水区路由,该公式需要宽度值。
Q=D×W×V
其中,Q为径流量,D为深度,W为宽度,V为流速。
我们任意查看一个典型的汇水区时,很明显W是一个数学概念,很难可视化或测量化。因此,W固有的不确定性,应该被认为是一个“调谐”参数(减少W以衰减响应,增加W以产生快速响应)。
SWMM径流路线的原开发者将W与排水沟的总长度建立联系,将每个汇水区概化为排放表面流到一个横向排水沟。因为SWMM同等的适用于农村地区,在很多应用场景不使用排水沟的概念(它可能被渠道流长的概念取代)。
初步估算W的一种方法是通过汇水区有效流动路径长度来划分汇水区面积,利用实测数据校准自我认定的方法,或者一些其他的合理措施。
宽度公式如下:
W=A/L
其中,A为汇水区面积,L为汇水区具有代表性的水流路径长度。
目前还不清楚哪种自我认定的方法更适合估算L:在不同的降雨事件下土壤水分状况不同。100年一遇暴雨的径流路径可能与0.01年一遇暴雨的不同。对于所有的建模决策,在选择某种合适的方法时,都要考虑模型的目的和要求的精度。
工程师建立排水沟和管道来输送流量,在这些排水沟和管道内,期望达到1m/s的流速。根据现场全面规模和实验室规模的观察,在草坪和不透水路面,表面流速可能要小3个数量级。汇水区内的响应时间被更慢流速的水流过程所控制,所以人们不需要考虑渠道流的传输时间。

另一方面,如果汇水区包括相当长的渠道流,W可能也需要进行相应的调整(却会增加入渗),或者考虑进一步离散,这样径流和路由过程可以更好的表达(却会增加运行时间和文件大小)。
单一的平面的这种概念本质上是不确定的,就像在时间步长上的稳定流假设,水力参数本身及设计过程的其他部分一样不确定。幸运的是,时间和空间分辨率越细,这些不确定性就变得越不重要,因为正确的空间和时间离散化本身就通知响应。
在任何情况下,采用一种一致的方法估算每一个汇水区流长,用户应该能够合理的捍卫对他们自我采用的方法的分组校准。这很重要,因为每一个汇水区的独立优化是很困难的。
总之,W是需要校准的参数,用户应该同时估算流长L(根据已知数据校准他们自我采用的方法),用户必须能够认真解释最终的结果,如设计目标所示增大或减小L。通常来说,面对有限的资源,我们采取的手段是:进行适当的离散化,忽略更小的水流传输路径,测量最长的且流速慢的水流路径,并校准我们自己的方法,来获得已知的响应或可接受的响应。幸运的是,所有这些都可以在PCSWMM中半自动实现,既可在城市地区,也可在农村地区。
PCSWMM 自动确定汇水区宽度的两种方法
方法一
以上所列的方法在“设置流长/宽度”工具下使用:


注意:
用汇水区内所有流量路径的平均长度来计算汇水区的流长。
应该绘制多条线代表最大长度,穿越整个汇水区。
建议在每个汇水区绘制多于一条路径并在选择路径位置时考虑地形。

方法二
Guo and Urbonas (2009)方法在“流域划分”工具中使用。


其他方法
采用PCSWMM设置汇水区宽度的其他方法有:
直接输入宽度(转换到自动表达式改为计算流长),或手动输入,或使用替代表达式。

设置一个自动表达式来计算宽度。根据你确定的公式,使用其他属性(包括用户自定义的属性)来计算W 。
使用面积加权工具从背景图层中来设置汇水区宽度。

在所有情况下,SWMM5引擎都是使用宽度属性,如在详细资料面板中所示(流长不存储在SWMM5输入文件中)。


以上是今日分享内容,欢迎专家和同仁指正!
PCSWMM
◆
CHI 龙网科技
◆


