通過將SWMM(storm water management model)模型與底泥輸運(yùn)模型耦合計(jì)算實(shí)現(xiàn)對于排水管網(wǎng)底泥輸運(yùn)工況的模擬。利用該耦合求解方法,底泥輸運(yùn)過程對于管渠過流斷面以及水流中污染物濃度的影響均可進(jìn)行定量計(jì)算。耦合計(jì)算過程中全局時(shí)間步長由SWMM的時(shí)間步長確定,通過對底泥輸運(yùn)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整使其適應(yīng)SWMM時(shí)間步長,從而實(shí)現(xiàn)模擬的數(shù)值穩(wěn)定性,避免了底泥輸運(yùn)模型出現(xiàn)過度沉積或過度沖刷引起數(shù)值不穩(wěn)定的情況。該模擬方法通過2個(gè)案例進(jìn)行了驗(yàn)證。通過案例的模擬結(jié)果可以看出該耦合過程可以給出穩(wěn)定且合理的模擬結(jié)果,可以模擬管渠底泥的沉積及沖刷的過程以及其對于管渠過流斷面及污染物濃度變化的影響。相較于單純的SWMM模擬結(jié)果,耦合模型可以給出更加準(zhǔn)確的模擬結(jié)果。

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圖1沉積物濃度計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證與修正流程

通過上述修正方法可以在不改變SWMM5時(shí)間步長確定機(jī)制的條件下，實(shí)現(xiàn)耦合過程的數(shù)值穩(wěn)定性。但是這種方法在處理高濃度、高沉降性（如粘滯性性小、粒徑較大）的沉積物顆粒時(shí)，仍然可能出現(xiàn)相鄰時(shí)間步長C、Ad計(jì)算結(jié)果差異較大的情況，雖然不會(huì)出現(xiàn)數(shù)值震蕩的情況，但是可能增加模擬過程的連續(xù)性誤....

圖2案例1管網(wǎng)結(jié)構(gòu)

將上述耦合計(jì)算方法應(yīng)用2個(gè)不同的案例模型中。模型1為一個(gè)簡單的虛擬排水管網(wǎng)，其管網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，參數(shù)見表1。管網(wǎng)中各圖元的屬性如表1所示。該案例的作用是對于耦合算法的計(jì)算過程的數(shù)值穩(wěn)定性及連續(xù)性誤差問題進(jìn)行分析。

圖3案例2研究區(qū)域管網(wǎng)圖

通過圖5a、5b可以看出，通過耦合模擬方法可以模擬出管底淤積以及管網(wǎng)水質(zhì)情況隨降雨而產(chǎn)生的變化，在降雨密集的時(shí)間段，由于管內(nèi)流量的增加造成底泥沖刷，從而降低了管底的淤積深度，同時(shí)管道水流的TSS濃度顯著增高。而在降雨較少的時(shí)期，晴天流量中的TSS會(huì)在管底造成淤積，出現(xiàn)管底淤積深....

圖4研究區(qū)域管網(wǎng)水力模擬校核結(jié)果

從圖6可以看出，在整個(gè)沖刷過程中連續(xù)性誤差的值在很低的范圍內(nèi)波動(dòng)。誤差的量化指標(biāo)可以通過相對誤差（E）來表示，相對誤差的計(jì)算公式如公式（7）所示：圖5案例1SWMM5模擬結(jié)果與耦合模擬結(jié)果對比

本文編號：3906471