[发明专利]一种基于GIS模型数据库的SWMM水力模型输入文件Inp文件生成方法

摘要

一种基于GIS模型数据库的SWMM水力模型输入文件Inp文件生成方法，属于市政工程信息技术与地理信息系统技术交叉领域。首先在GIS平台构建排水管网模型数据库，然后将GIS数据库各字段数据转换到与Inp文件所对应的位置处，快速生成Inp文件，为SWMM水力模型的构建带来的便利。本发明无需在SWMM平台进行复杂的排水管网模型数据处理工作，只需在GIS平台构建排水管网模型各数据层，并将排水管网模型的图形数据和属性数据录入到GIS数据库各数据层的各字段，充分利用了在GIS平台处理模型数据的优点。本发明无需进行复杂的程序编写，只需借助现有的软件即可完成各个步骤，自动生成SWMM模型输入文件Inp文件，操作简易，容易实现。

主权项

1.一种基于GIS模型数据库的SWMM水力模型输入文件Inp文件生成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)创建排水管网模型各数据层文件；首先在ArcGIS中创建排水管网模型各数据层的文件Shapfile文件，包括检查井、管段、泵、水池、出水口、和汇水区，其中检查井、水池和出水口数据层为点层数据，管段和泵数据层为线层数据，汇水区为面层数据；然后在各数据层中添加对应的属性字段，检查井数据层字段有X坐标、Y坐标、编号、井底高程、井深、初始水深、入流、超载深度、积水面积；管段数据层字段有InX、InY、OutX、OutY、编号、进水节点、出水节点、长度、形状、直径、渠宽、粗糙系数、进水偏移、出水偏移初始流量、最大流量；泵数据层字段有InX、InY、OutX、OutY、编号、进水节点、出水节点、曲线编号、初始状态、开启深度、关闭深度；水池数据层字段有X坐标、Y坐标、编号、底部高程、最大水深、初始水深、积水面积、曲线类型、曲线编号；出水口数据层字段有X坐标、Y坐标、编号、地面高程、底部高程、排放类型、防潮门；汇水区数据层字段有编号、雨量计编号、出水口、面积、人口密度、不透水区百分比、宽度、坡度；(2)录入排水管网模型数据；在GIS中将排水管网模型的图形数据和属性数据录入到第一步所创建的各排水管网模型数据层中；(3)生成Inp文件通过构建GIS模型数据库与Inp文件之间的对应关系，自动生成Inp文件；GIS模型数据库与Inp文件之间的对应关系具体为：在Inp文件中的SUBCATCHMENTS栏中的Name、Raingage、Outlet、Total Area、Pcnt.Imperv、Width、Pcnt.Slope、分别对应GIS数据库汇水面积数据层的编号、雨量计编号、出水口、面积、不透水区百分比、宽度、坡度字段；在SUBAREAS栏中的Subcatchment对应GIS数据库汇水面积数据层的编号字段，N-Imperv、N-Perv、S-Imperv、S-Perv、PctZero和RouteTo均设定为SWMM模型默认值0.04、0.10、0.05、0.05、25和OUTLET；在INFILTRATION栏中的Subcatchment对应GIS数据库汇水面积数据层的编号字段，MaxRate、MinRate、Decay、DryTime和MaxInfil均设定为默认值0.7、0.3、4.14、0.50和0；在JUNCTIONS栏中的Name、Invert Elev.、Max.Depth、Init.Depth、SurchargeDepth、和Ponded Area分别对应GIS数据库检查井数据层的编号、井底高程、井深、初始水深、超载深度和积水面积字段；在OUTFALLS栏中的Name、Invert Elev.、Outfall Type、TideGate分别对应GIS数据库出水口数据层的编号、底部高程、排放类型、防潮门字段；在STORAGE栏中的Name、Invert Elev.、Max.Depth、Init.Depth、Storage Curve、CurveParams和Ponded Area分别对应GIS数据库水池数据层的编号、底部高程、最大水深、初始水深、曲线类型、曲线编号和积水面积字段；在CONDUITS栏中的Name、Inlet Node、OutletNode、Length、Manning N、Inlet Offset、Outlet Offset、Init.Flow和Max.Flow分别对应GIS数据库管段数据层的编号、进水节点、出水节点、长度、粗糙系数、进水偏移、出水偏移、初始流量和最大流量字段；在PUMPS栏中的Name、Inlet Node、Outlet Node、Pump Curve、Init.Status、Startup Depth和Shutoff Depth分别对应GIS数据库泵数据层的编号、进水节点、出水节点、曲线编号、初始状态、开启深度和关闭深度字段；在XSECTIONS栏中的Link、Shape、Geom1和Geom2分别对应GIS数据库管段数据层的编号、形状、直径和渠宽，Geom3、Geom4和Barrels分别设为默认值0、0和1；在COORDINATES栏中的Node、X-Coord和Y-Coord分别对应GIS数据库检查井数据层的编号、X坐标和Y坐标。