(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011425048.9
(22)申请日 2020.12.09
(71)申请人 中国建筑一局（集团）有限公司
地址 100161 北京市丰台区西四环南路52
号中建一局大厦1311室
申请人 中建一局集团安装工程有限公司
(72)发明人 孟庆礼 杨利伟 孙征 白建豪
马志伟 邢雯雯 王强 窦寅博
王竞千 张项宁 迟白冰 蒋建云
(74)专利代理机构 北京中建联合知识产权代理
事务所(普通合伙) 11004
代理人 王灵灵
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 30/18(2020.01)
(54)发明名称
方法
(57)摘要
本发明公开一种基于SWMM模型模拟河道水
质参数计算方法，包括：建立河网模型，设置河段
的过渡断面形态；在相应的模式中输入水量、水
质参数进行拟合；通过所述模式的特征表征所述
水量、水质的结果；本公开能够模拟河道中不同
时段水质的变化程度，并能通过不同污染物之间
协同作用进行水质模拟模块；亦能够模拟不同区
域入流河流的水质，既能模拟雨污合流情景下进
水河道的综合污水水质，也能模拟雨污分流情境
下进水河道的雨水水质。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 112434443 A 2021.03.02
C N 112434443
A
1.一种基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法，其特征在于，所述计算方法包括以下步骤：
建立河网模型，设置河段的过渡断面形态；
在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合；
通过所述模式的特征表征所述水量、水质的结果。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述建立河网模型，设置河段的过渡断面形态包括：
在SWMM数据处理系统中绘制河道平面图，包括：通过设置节点和管渠绘制所述河道平面图;
将所述河道平面图中的河道断面进行网格数字化处理。
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述建立河网模型，设置河段的过渡断面形态包括：
对所述河网模型中的顺直河道设置糙率系数，所述糙率系数的取值范围为 0.025
~ 0.035。
4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合包括：
定义污染物类型，将上游来水的水量、水质模拟为调蓄池；
在所述数据处理系统中输入所述上游来水的水量、所述上游来水的水质成分；
设置节点模拟过境河道客水水量、水质；
设置基线和基线模式，将所述基线和所述基线模式与所述过境河道客水水量的变化进行拟合，将所述过境河道客水水质变换设置成所述基线模式输入到所述数据处理系统。
5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合包括：
在河道排水口处设置雨污分流的位置，设置第一流入节点连接到所述河道位置处，并输入所述第一流入节点水量、水质的相应参数。
6.根据权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合还包括：
在所述排水口处的所述雨污合流位置设置蓄水池，将生活污水的平均浓度日变化设置时间模式，输入相对应的所述生活污水流量。
7.根据权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述通过所述模式的特征表征所述水量、水质的结果包括：
设置第二流入处节点，将所述第二流入节点连接到所述河道位置处，并输入所述第二流入节点的雨水的水量、水质的相应参数。
8.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述通过所述模式的特征表征所述水量、水质的结果包括：
在所述河道平面图的下游处设置排放口；
根据河道水量的下渗速度设置水量衰减因子，其中，所述水量衰减因子可取值0.8
~ 0.9，用于模拟水流蒸发下渗的损失；
通过输入河道实际污染物的降解作用的数据进行拟合模拟水质，将降解曲线作为所述
基线模式输入管渠进行模拟计算。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法。
10.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法。
一种基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法，适合于以流域河道水质治理领域以及河道水质模拟的领域。
背景技术
[0002]S W M M是在20世纪70年代由美国俄亥俄州辛辛那提市美国环境保护局（Environment Protection Agency，EPA）开发的一个功能强大的城市暴雨水量、水质、水力预测和管理模拟模型，作为国内常用的免费暴雨模拟与预测软件。
[0003]SWMM模型常用于城市雨污水管网规划，城市防洪设施的设计，自然渠道的设计，LID设施与海绵城市措施在城市雨水中的应用，城市非点源源污染的产生计算。
[0004]在我国黑臭水体治理过程中，由于SWMM具有的水力模块及水质模块，在河道水质模拟领域具有较大潜力，因此，通过SWMM模拟河道水质对黑臭水体治理具有十分重要的意义。
[0005]对于城市河道来说，由于大部分情况下城市河道断面变化不大，SWMM模型中对于河道断面模拟效果相对较好，采用SWMM模拟河道这种概化方式导致的误差相对较小。
发明内容
[0006]本发明提供，针对以上问题本发明所要解决的技术问题就是提供一种模拟河道水质参数计算的方法，用以解决SWMM模拟天然河道时水质模块的参数计算以及区域雨污管网合流制与分流制对河道水质产生影响时的模拟计算方法。其具体技术方案如下。
[0007]根据本申请的一个方面，一种基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法，包括：建立河网模型，设置河段的过渡断面形态；
在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合；
通过所述模式的特征表征所述水量、水质的结果。
[0008]可选地，所述建立河网模型，设置河段的过渡断面形态包括：
在SWMM数据处理系统中绘制河道平面图，包括：通过设置节点和管渠绘制所述河道平面图;
将所述河道平面图中的河道断面进行网格数字化处理。
[0009]可选地，所述建立河网模型，设置河段的过渡断面形态包括：
对所述河网模型中的顺直河道设置糙率系数，所述糙率系数的取值范围为 0.025
~ 0.035。
[0010]可选地，所述在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合包括：定义污染物类型，将上游来水的水量、水质模拟为调蓄池；
在数据处理系统中输入所述上游来水的水量、所述上游来水的水质成分；
设置节点模拟过境河道客水水量、水质；
设置基线和基线模式，将所述基线和所述基线模式与所述过境河道客水水量的变化进
行拟合，将过境河道客水水质变换设置成所述基线模式输入到所述数据处理系统。[0011]可选地，所述在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合包括：在河道排水口处设置雨污分流的位置，设置第一流
入节点连接到所述河道位置处，并输入所述第一流入节点水量、水质的相应参数。
[0012]可选地，所述在相应的模式中输入水量、水质参数进行拟合还包括：在所述排水口处的所述雨污合流位置设置蓄水池，将生活污水的平均浓度日变化设置时间模式，输入相对应的所述生活污水流量；
可选地，所述通过所述模式的特征表征所述水量、水质的结果包括：
设置第二流入处节点，设置第二流入节点连接到所述河道位置处，并输入所述第二流入节点的雨水的水量、水质的相应参数。
[0013]可选地，所述通过所述模式的特征表征所述水量、水质的结果包括：在所述河道平面图的下游处设置排放口；
根据河道水量的下渗速度设置水量衰减因子，其中，水量衰减因子可取值0.8
~0.9，用
于模拟水流蒸发下渗的损失；
通过输入河道实际污染物的降解作用的数据进行拟合模拟水质，将降解曲线作为所述基线模式输入管渠进行模拟计算。
[0014]根据本申请的另一个方面，一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法。[0015]根据本申请的另一个方面，一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法。
[0016]综上所述，本发明的有益技术效果为：
（1）能够模拟河道中不同时段水质的变化程度，并能通过不同污染物之间协同作用进行水质模拟模块；
（2）能够模拟不同区域入流河流的水质，既能模拟雨污合流情景下进水河道的综合污水水质，也能模拟雨污分流情境下进水河道的雨水水质。
附图说明
[0017]图 1 示出了本申请实施例提供的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法的流程示意图；
图 2 示出了本申请实施例提供的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法的河道断面示意图；
图 3 示出了本申请实施例提供的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法的河道断面参数示意图；
图 4 示出了本申请实施例提供的基于SWMM模型模拟河道水质参数计算方法的河道模拟示意图。
具体实施方式
[0018]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
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