MIKE-URBAN介绍

城市内涝模拟培训————MIKEURBAN专题杨扬市政工程师，城市水[e-mail]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1、MIKEURBAN的介绍2、手动建模练习3、数据需求的讲解16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17日上午14、在模型中设置集水井15、模型结果对比查看MIKEURBAN理论部分•MIKEURBAN简介•MIKEURBANCS管流理论5MUWD–供水管网•供水管网的水力分析•水质分析•水锤分析•消防水流分析•压力区优化•减少渗漏MUCS–排水管网•降雨径流模块•管流模块•控制模块(RTC)•污染物传输模块(PT)•-地表径流水质•-泥沙输运MUCS–降雨径流模块MIKEURBANCS——排水管网6管流降雨雨水降雨FRCSRC蒸发损失其他入流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(RainfallDependentInfiltration)MUCS–管流模块MIKEURBANCS——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MUCS–管流模块MIKEURBANCS——排水管网解动态流St.Venant方程有限差分（Abbot六点差分）解微分方程能模拟倒灌、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）自我调整时间步长MUCS–控制模块MIKEURBANCS——排水管网SCADAortelemetrysystems是对现实中控制策略的模拟定义复杂的逻辑控制规则各种控制设备溢流堰淹没闸门水泵MUCS–污染物传输模块MIKEURBANCS——排水管网MIKEURBANCS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（BOD，COD，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网水质模块MIKEURBANCS管流理论简介022RACQgQxhAgx)AQ(αtQtAxQdxQattimetattimet+dth(t)h(t+dt)xh(t)FPP+Pz(t)H质量守恒动量守恒MIKEURBANCS管流理论简介方程近似QtQAxgAhxgQQCAR()220运动波扩散波动力波MIKEURBANCS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MIKEURBAN界面MIKEURBAN工程结构Projectdatabase(relativepath)Addedlayers(absolutepaths)Symbology+=MIKEURBANProject*.mdb*.mupMIKEURBAN数据表结构数据库=系统表+数据表数据表的结构:m_=datatableforentireMIKEURBANms_=datatableforcollectionsystemmsm_=MOUSEdatatablemss_=SWMM5datatablemsa_=CollectionSystemAssetdatatablemw_=datatableforwaterdistributionmw_=waterdistributionmodeldatatablemwa_=waterdistributionassetdatatable手动建模•熟悉MIKEURBAN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Existingdata:Basin12.3512.3515.3515.35BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]12.3512.3515.3515.35BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]7.357.3510.3510.35BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]7.357.3510.3510.35BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]10.5010.5013.3513.35BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]10.5010.5013.3513.35BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]9.209.2012.2012.20BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]9.209.2012.2012.20BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]10.2010.2013.2013.20BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]10.2010.2013.2013.20BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]7.307.3011.1511.15BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]7.307.3011.1511.15BL[m]BL[m]GL[m]GL[m]NodeLinkOutlet数据需求•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•下垫面数据1、土地利用分布图，如房屋、街道、绿地等。•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MIKEURBAN基本操作过程1、新建模型文件.mdb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.crf9、运行管流模型（加载.crf文件）.prf10、结果展示