[发明专利]基于产汇流分析的城市洪水风险数值模拟分析方法

说明书

本发明公开了基于产汇流分析的城市洪水风险数值模拟分析方法，内部设置有地理信息系统、施加分析条件、城市建筑信息模型和洪水风险数值模拟，所述地理信息系统的输出端与施加分析条件的输入端相连接，所述城市建筑信息模型的输出端与施加分析条件的输入端相连接。该方法使用前需要对城市信息包括建筑信息进行收集，建立出三维的城市模型，这样在进行城市洪水分析的过程中就能够更好的对影响洪水的条件，包括建筑强度，建筑密度和河道容量等，相比传统的二维建模模拟，这样的模拟结果更加精准，方便人员进行预警疏散，同时使用时，还能够添加历史数据，根据不同城市的具体情况来具体分析，这样能够进一步提高数据的准确度。

技术领域

本发明涉及产汇流分析技术领域，具体为基于产汇流分析的城市洪水风险数值模拟分析方法。

背景技术

当降雨满足了植物截留、洼地蓄水和表层土壤储存后，后续降雨强度又超过下渗强度，其超过下渗强度的雨量，降到地面以后，开始沿地表坡面流动，称为坡面漫流，是产流的开始。如果雨量继续增大，漫流的范围也就增大，形成全面漫流，这种超渗雨沿坡面流动注入河槽，称为坡面径流。地面漫流的过程，即为产流阶段，降雨产生的径流，汇集到附近河网后，又从上游流向下游，最后全部流经流域出口断面，叫做河网汇流，这种河网汇流过程，即为汇流阶段。

然而，早期的洪水风险检测方式不适用于快速建设的城市建筑，高楼对洪水的流向和强度都有所干扰，现在的城市洪水在发生前都不能够被很好的防控，给城市建设造成了重大打击，并且一般的洪水模拟都是二维的，导致模拟结果不够精准，不能起到很好的模拟分析的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供基于产汇流分析的城市洪水风险数值模拟分析方法，以解决上述背景技术中提出早期的洪水风险检测方式不适用于快速建设的城市建筑，高楼对洪水的流向和强度都有所干扰，现在的城市洪水在发生前都不能够被很好的防控，给城市建设造成了重大打击，并且一般的洪水模拟都是二维的，导致模拟结果不够精准，不能起到很好的模拟分析效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于产汇流分析的城市洪水风险数值模拟分析方法，其步骤如下：

步骤一：从地理信息系统中，利用GIS系统来选取待测区域内部流域的水面高度、径流量、河流宽度和流域面积，测算河道径流流经的区域对城市的影响，分别根据上述的数据来测算多条不同分流河道的储水量；

步骤二：基于城市的三维影像建模，构建河流流域的流量数据库，放置多个监测装置用于观测数据检查点，设定为监测点，同步上传数据，保持数据的更新，再将此类数据实时传输至施加分析条件的内部；

步骤三：利用城市建筑信息模型，对城市周围的建筑区域历史数据进行采样，同时建立3D数字城市模型，选取空间信息进行整合，在整合后数据之后，就能够建立城市洪水风险分析模块，将其导入至施加分析条件的内部，为洪水风险数值模拟分析提供精准数据；

步骤四：根据上述获取的多个信息条件，得到城市内部产汇流之前的初始条件，和加入多个数据后的边界条件，用于建立完整的产汇流分析的模板，选取典型的数据后，通过编程规则，自动产生生产汇流数据，再加入实际数据，与典型参数比较后进行验证；

步骤五：最后通过城市多位置分布的监测点来对输入数据进行其部位的受力分析，城市内部各点受力分析后，通过其他数据显示洪水出现后的城市水流走向及水深程度的三维图，在三维图上标识监测点的洪水受灾风险强度，根据监测点位置的不同和洪水强度的不同来提示洪水强度较大的周围人员注意躲避。

进一步的，地理信息系统的输出端与施加分析条件的输入端相连接，城市建筑信息模型的输出端与施加分析条件的输入端相连接，施加分析条件的输出端与洪水风险数值模拟的输入端相连接。