摘要

为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,文章以银川市310km~(2)的主城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST(GPU Accelerated Surface Water Flow and Associated Transport)模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,提出了一种基于复杂高密度管网结构优化技术的城区排水过程快速建模的高效模拟方法。该方法具有普适性的数字地形高程DEM(Digital Elevation Data)数据处理、土地利用类型划分、合流制排水管网和污水处理厂概化的特征。采用理想地形和实际地形对该方法建模的精度和效率进行了验证,结果表明:对一级支管做删除概化处理对实际的管网排水过程模拟结果影响较小,20.46km~(2)区域内,一二维耦合节点数削减27.8%,模型计算效率提高12.18%,且研究区域越大,计算效率提升越明显,应用算例的模拟结果与实测值进行对比,误差在6%以内,在保证模拟精度的同时极大的提高了计算效率。