摘要：在我国城市化快速建设的大背景下,由于强降雨灾害频发,市政排水系统设计标准较低,城市管廊建设滞后,时长造...在我国城市化快速建设的大背景下,由于强降雨灾害频发,市政排水系统设计标准较低,城市管廊建设滞后,时长造成严重的人身伤亡和财产损失。近年来,对内涝灾害进行模拟和预测成为水文、市政工程领域的研究热点。因此,构建城市雨洪模型对城市排水系统运行过程和内涝淹没过程进行模拟,从而为政府管理者提供科学的管理与决策依据显得十分重要。本文在前辈的研究基础之上,综合运用Web技术、GIS技术及SWMM模型构建技术对城市雨洪模型进行研究,并实现了降雨内涝模拟系统,主要成果如下:(1)分析了SWMM模型的构成,详细解释了降雨、产流、汇流、管网动力学、积水溢流等模块的计算原理与SWMM的运行过程,说明了采用SWMM构建城市排水管网模型的可行性。(2)介绍了利用Geodatabase管理维护建模基础数据的具体方式与基于ArcGIS进行排水管网构建的优势,并通过ArcSDE与SQL Server结合行业规范搭建了模型空间数据库。此外,利用ArcGIS对基础数据进行空间分析,从而自动化完成DEM构建、子汇水区划分、地表参数统计等工作,提高建模效率和精度。(3)介绍了ArcGIS Server体系、SWMM二次开发模式以及两者集成的可行性,并且详细阐述了利用Python与ArcGIS Server调用SWMM计算引擎的具体方法;针对SWMM不能有效地模拟地表溢流运动状况,提出了非线性水库的算法以计算溢流实际情况,并利用Python实现该算法。(4)总结了Web前端技术发展历程,分析了单独使用ArcGIS API for JavaScript开发系统前端工程的短板,提出了通过AngularJS结合ArcGIS API for JavaScript共同进行WebGIS应用开发的可行性和合理性,并设计了系统前端的结构。(5)以广州南浦岛为研究区域,分析了当前该地区水务管理工作中存在的缺点和漏洞,构建了城市排水管网及内涝模拟系统。根据具体需求,设计了系统的总体架构,实现了各个功能模块。研究表明,Web技术、GIS技术和SWMM建模技术集成构建的WebGIS内涝模拟系统能够发挥各个平台的优势,具有较好的模拟预测效果。更多还原显示全部
