MIKEURBAN介绍.pdf

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1、城市内涝模拟培训城市内涝模拟培训 MIKE URBAN 专题专题 杨杨 扬扬 市政工程师，城市水市政工程师，城市水 培训主要内容培训主要内容 手动建模 数据导入&数据检查 径流和产流的模型搭建 结果查看 课程安排 15日下午日下午 1、 MIKE URBAN的介绍 2、 手动建模练习 3、 数据需求的讲解 16日上午日上午 4、 数据导入（三种形式）并练习 5、 数据的检查及修正 6、 降雨文件的制作 7、 集水区的划分与参数设置 16日下午日下午 8、 径流模型的模拟和结果查看 9、 边界条件的设置 10、 管流模拟 11、结果查看、导出 12、其他降雨情况的模拟练习 13、管道能力分级 1

2、7日上午日上午 14、在模型中设置集水井 15、模型结果对比查看 MIKE URBAN 理论部分 MIKE URBAN 简简介介 MIKE URBAN CS 管管流理流理论论 5 M MU WDU WD 供水管网供水管网 供水管网的水力分析供水管网的水力分析 水质分析水质分析 水锤分析水锤分析 消防水流分析消防水流分析 压力区优化压力区优化 减少渗漏减少渗漏 M MU U CSCS 排水管网排水管网 降雨径流模块降雨径流模块 管流模块管流模块 控制模块控制模块(RTC) 污染物传输模块污染物传输模块(PT) - 地表径流水质地表径流水质 - 泥沙输运泥沙输运 MU CS降雨径流模块 MIKE

3、URBAN CS排水管网 6 管流管流 降雨降雨 雨水 降雨降雨 FRC SRC 蒸发损失蒸发损失 其他入其他入 流流 透水区域透水区域 不透水区域不透水区域 四种城市水文模型地表径流 时间面积模型(A) 动力波模型-非线性水库(B) 线性水库模型(c) 单位水文过程线模型(UHM) 一种连续水文模型地下入渗 RDI (Rainfall Dependent Infiltration) MU CS管流模块 MIKE URBAN CS排水管网 HD模块可以准确描述各种水流现象和管网元素 灵活的横截面形状，包括标准形状 圆形人孔（检查井） 蓄水区 溢流堰 泵站操控 水流调节构件 恒定或随时间变化的出

4、口水位 恒定的或随时变化的入流流量 人孔/集水区的水头损失 随深度变化的摩擦系数 MU CS管流模块 MIKE URBAN CS排水管网 解动态解动态流流 St.Venant方方程程 有有限差分（限差分（Abbot 六点差分）解微分方程六点差分）解微分方程 能能模拟倒灌、回流、人孔溢流、自由水面和承压流、出口处模拟倒灌、回流、人孔溢流、自由水面和承压流、出口处 潮汐和蓄水体潮汐和蓄水体 处理自由水面、承压流和明渠流互相变化的管网（引入窄缝处理自由水面、承压流和明渠流互相变化的管网（引入窄缝 法）法） 自自我调整时间步我调整时间步长长 MU CS控制模块 MIKE URBAN CS排水管网 SC

5、ADA or telemetry systems 是对现实中控制策略的模拟是对现实中控制策略的模拟 定义复杂的逻辑控制规则定义复杂的逻辑控制规则 各种控制设备各种控制设备 溢流堰溢流堰 淹没闸门淹没闸门 水泵水泵 MU CS污染物传输模块 MIKE URBAN CS排水管网 MIKE URBAN CS可以在管流的基础上，进一步计算排水管网中的对流扩散（适用可以在管流的基础上，进一步计算排水管网中的对流扩散（适用 于惰性物质），泥沙传输和水质（于惰性物质），泥沙传输和水质（BOD，COD，大肠杆菌，重金属等大肠杆菌，重金属等）。 地表径流水质 排水管网 水动力模块 管网泥沙传输 管网对流扩散 管

6、网水质模块 MIKE URBAN CS 管流理论简介 0 2 2 RAC QgQ x h Ag x ) A Q ( t Q t A x Q dx Q at time t at time t+dth(t) h(t+dt) x h(t) F P P+ P z(t) H 质量守恒质量守恒 动量守恒动量守恒 MIKE URBAN CS 管流理论简介 方程近似方程近似 Q t Q A x g A h x gQQ C A R () 2 2 0 运动波 扩散波 动力波 MIKE URBAN CS 管流理论简介 1. 加速项 2. 水压梯度项 3. 管道摩阻项 4. 重力项 +流态变化剧烈 +潮汐 +快速回水

7、效应 +洪水演进 1. 水压梯度项 2. 河床摩阻项 3. 重力项 +相对稳定的回水效 应 +缓慢演进的洪水波 -不能用于潮汐计算 1. 河床摩阻项 2. 重力项 +陡坡河道 - 不能用于回水计算 - 不能用于潮汐计算 动力波 扩散波 运动波 MIKE URBAN 界面 MIKE URBAN 工程结构 Project database (relative path) Added layers (absolute paths) Symbology + = MIKE URBAN Project *.mdb *.mup MIKE URBAN 数据表结构 数据库数据库= 系统表系统表+数据表数据表 数

8、据表的结构数据表的结构: m_ = data table for entire MIKE URBAN ms_ = data table for collection system msm_ = MOUSE data table mss_ = SWMM5 data table msa_ = Collection System Asset data table mw_ = data table for water distribution mw_ = water distribution model data table mwa_ = water distribution asset data t

9、able 手动建模 熟悉MIKE URBAN的界面 熟悉局部手动的调整模型的方法 步骤 加载背景文件 管网图形的数字化 手工输入属性 手动建模练习 管网拓扑的建立 节点数据 管道数据 泵、堰、阀门等数据 管网拓扑的建立 节点 -人孔 节点 -集水井 节点 -出水口 管网拓扑的建立 管道 上下游节点ID 管长 管道形状、管径 管材 手动建模练习 Existing data: Basin 12.3512.3515.3515.35 BLmBLmGLmGLm 12.3512.3515.3515.35 BLmBLmGLmGLm 7.357.3510.3510.35 BLmBLmGLmGLm 7.357.

10、3510.3510.35 BLmBLmGLmGLm 10.5010.5013.3513.35 BLmBLmGLmGLm 10.5010.5013.3513.35 BLmBLmGLmGLm 9.209.2012.2012.20 BLmBLmGLmGLm 9.209.2012.2012.20 BLmBLmGLmGLm 10.2010.2013.2013.20 BLmBLmGLmGLm 10.2010.2013.2013.20 BLmBLmGLmGLm 7.307.3011.1511.15 BLmBLmGLmGLm 7.307.3011.1511.15 BLmBLmGLmGLm Node Link

11、Outlet 数据需求 气象（降雨）数据气象（降雨）数据 1、研究范围内降雨站分布图。 2、降雨数据需求： 当地暴雨强度公式； 短历时和长历时（24小时）的设计降雨雨型。 3、降雨历史灾情记录。 数据需求 管网数据管网数据 1、管网拓扑数据（数据格式：ArcGIS、MapGIS，autoCAD等； 2、泵站、阀门、堰等设施的调度规则和服务分区； 3、各设施的运行数据 数据需求 下垫面下垫面数据数据 1、土地利用分布图，如房屋、街道、绿地等。 边界水位数据边界水位数据（若需搭建河网模型，可直接选取河道水位数据） 1、管网排水口，受纳水体的边界水位（可为常量或时间变化曲线）。 径流模型的建立 考虑

12、各种损失 低洼蓄水 植被拦截及地面变湿造成 的水量损失 下渗 汇流 汇流时间 面积 汇流曲线 汇流控制汇流控制 总量控制总量控制 径流模型的建立 总量控制 汇流控制 不透水面积比（%） 初损(mm) 水文衰减系数 集水时间Tc (min) 时间面积曲线 T-A模型模型 MIKE URBAN 基本操作过程 1、 新建模型文件 .mdb 坐标系匹配坐标系匹配 2、 数据导入导入导出工具 3、 数据检查并修改检查工具、统一赋值、按属性查找、插值赋值 4、 集水区划分集水区范围导入 5、 集水区连接 6、 参数设置不透水性（不同下垫面）；水力学参数 7、 边界条件设置降雨边界（dfs0降雨时间序列） 8、 运行径流模型 .crf 9、 运行管流模型（加载.crf文件） .prf 10、 结果展示