【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涉及城镇分区雨水排水管网的预警方法，具体为一种城镇排水管网负荷能力计算及预警的方法。
技术介绍
1、城市排水管网是一个庞大的管渠系统，在地下呈立体交叉网状分布，系统结构复杂，由工程设计、工程施工、系统运行及维护管理而形成的数据信息量十分庞大，排水管网系统的数据信息管理和安全运行与维护是一项相当复杂而艰巨的工作。
2、《国家新型城镇化规划(2014－2020年)》提出推进智慧城市建设，发展数字化城市管理，推动建立城市统一的地理空间信息平台及建(构)筑物数据库，构建智慧城市公共信息平台，统筹推进城市规划、国土利用、城市管网、园林绿化、环境保护等市政基础设施管理的数字化和精准化。智慧水务是智慧城市的重要组成部分，通过数据采集仪、水质水压仪表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，构成"城市水务物联网"，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程，实现城市设施的"智慧管理"。
3、随着地理信息系统(gis)、全球定位系统(global positioning system，gps)和管理信息系统(management information system，mis)等计算机软件系统及遥测远传等硬件设备的应用和普及，排水管网的管理和运行信息化管理技术和应用软件得到了不断发展和提高，涵盖了管网gis、scada、运行实时模拟、自动化管理与优化运行等。利用先进的gis技术、scada技术和数学模型，对城市排水系统进行合理规划、在线数据检测和实时运行管理，实现排水管网系统的安全高效运
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种城镇雨水排水管网预警的设计方法，通过排水管网的监测数据及管网水力模型计算，解决了对雨水排水管网本身负荷能力的评估难的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种城镇排水管网负荷预警的方法，包括包括以下步骤：
3、a、分析区域降雨的特点及排水管网系统的现状，为建立排水管网模型和制定应急处置方案提供现状分析和数据支持；
4、b、建立排水管网模型，为城市排水管网系统运行工况分析，系统瓶颈识别提供有力工具，同时为城市排水应急处理预案的优化决策提供支持；
5、c、制定城市排水应急处理预案，当超标准降雨来临时，为城市抢险救灾提供支持，从而使暴雨灾害损失减至最小。
6、一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，包括以下步骤：
7、步骤1、建立城镇雨水排水管网的模型；
8、步骤2、设计水模型；
9、步骤3、建立雨水排水管网数学模型；
10、步骤4、溢流与积水的判断。
11、优选的，设计水模型的方法包括以下步骤：
12、步骤21、排水几何表达方法设计，通过管网图实现，管网图来源于管网布置的形状；
13、步骤22、管网关联矩阵设计，设置一个单排水管网，通过数据定义了管网的构造特征，并转换成其他类型的管网模型数据；
14、步骤23、模型路径矩阵设计，利用管网中全部管网水流管段路径编号，生成一个包括全部水流路径管段的集合矩阵，用于排水管网的水力数学模型。
15、优选的，建立雨水排水管网数学模型的方法包括以下步骤：
16、步骤31、降雨过程线的设定，采用的模拟降雨过程包括两种类型，一种是采用合成降雨过程，另一种是采用实测或历史降雨过程；
17、步骤32、水力计算，圆形管道中的非满流具有自由表面，依靠管道的底面坡度所形成的重力从高的一端流到低的一端，确定管道的流量、流速、断面尺寸、充满度和坡度之间的水力关系；
18、步骤33、临界水深计算。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术在建立排水管网运行状态实时模型模块中，采用网络图形理论，创造了上述管网构造逆序排列矩阵算法，实现了排水管网汇流顺序的程序化排列，在管网图形理论分析和排水管段逐时流量分布计算方面具有创新性和实用性，为排水管网模型计算建立了一个新型图形排序计算方法。
21、排水管网模型包括节点流量和管段流量计算两个部分。通过排水管网模型可以重现历史和现实的排水管网运行状态，也可以预测排水管网系统在未来时期内的运行状态，最后，对建模结果进行处理分析，作为管理决策的科学依据。
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1.一种城镇排水管网预警的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：设计水模型的方法包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：建立雨水排水管网数学模型的方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：降雨过程线的设定方法包括以下步骤：
6.根据权利要求4所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：水力计算的方法包括以下步骤：
7.根据权利要求4所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：临界水深计算的方法包括以下步骤：
8.根据权利要求2所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：临界水深计算的方法包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种城镇排水管网预警的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：设计水模型的方法包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种城镇排水管网负荷能力计算的方法，其特征在于：建立雨水排水管网数学模型的方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种城...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪锴迪，赵佳慧，赵贤魁，刘遂庆，
申请(专利权)人：杭州城基管道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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