(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210545117.2 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 厦门市城市规划设计 研究院有限公 司 地址 361012 福建省厦门市思明区体 育路 95-17号 (72)发明人 许骏　王开春　王连接　吴连丰　 关天胜　许贤芳　姚晓婧　王彦　 (74)专利代理 机构 泉州田南联创专利代理事务 所(普通合伙) 35258 专利代理师 庄俊佳 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 一种用于城市管道年淤积量估算的模型方 法 (57)摘要 本发明公开的一种用于城市管道年淤积量 估算的模型方法， 模型方法包括以下预测估算过 程： 1、 管网流域范围内年土壤侵蚀量的计算， 2、 管网系统现状评估和管道中径流情况模拟， 3、 管 网泥沙淤积量预测。 本发明通过科学合理的模型 工具提出以模型的方法对管道泥沙淤积量进行 预测， 通过RUSLE模型将城市管网流域整体年土 壤侵蚀量计算出， 再通过Infowork sICM软件对管 网系统中径 流情况进行模拟， 基于模拟结果对管 网底部淤积的泥沙进行预测估算， 实现了基于城 市自然条件及管网条件的管道 年淤积量的预测， 相较于常规的勘测确定 法， 可以大幅度降低勘察 成本， 且准确度较高。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 114925629 A 2022.08.19 CN 114925629 A 1.一种用于城市管道年淤积量估算的模型方法， 其特征在于： 所述模型方法包括以下 具体步骤： S1、 对城市基本情况(土地利用情况、 竖向情况)、 河流周边管网布设情况以及管网基础 参数信息进行收集； S2、 根据S1收集的数据信息， 采用GIS软件进行流域分析， 对城市管网流域范围进行识 别； S3、 根据S2识别的结果以及基于流域 内下垫面类型、 城市气候条件、 流域范围内植被覆 盖情况、 竖向规划情况及排水防涝相关规划， 运用RUSLE模型计算汇水流域的总体土壤侵 蚀 量； S4、 根据S3的总体土壤侵蚀量计算管网流域范围内年土壤侵蚀量， 并输出该RUSLE模型 计算结果； S5、 根据S2的识别结果， 将高程数据和管网流域中管网的基础数据信息转化为 Infoworks ICM软件可用的数据格式， 并输入到该I nfoworks ICM软件模型中； S6、 Infoworks  ICM软件模型对流域内管网系统的径流流动情况进行模拟， 并输出该模 拟结果； S7、 根据S4的RUSLE模型计算结果和S6的Infoworks  ICM软件模拟结果， 得到对管道底 部泥沙淤积 情况的预测； S8、 根据S7 得到的预测结果， 为相关政策及规划提供 科学的理论依据。 2.根据权利要求1所述的一种用于城市管道年淤积量估算的模型方法， 其特征在于： 所 述RUSLE模型对土壤侵蚀量进行预测的方程表达式为： A＝R*K*LS*C*P， 其中， R因子值由所 研究的内河区域当年各月实测降雨量得到； K因子值由所研究的内河区域土壤理化性质进 行确定； LS因子则由研究区域高程数据处理得到； C因子及P因子则根据研究区域背景情况 进行取值。 3.根据权利要求2所述的一种用于城市管道年淤积量估算的模型方法， 其特征在于： 所 述RUSLE模型对土壤侵蚀进行 预测计算的基本步骤如下： 步骤一： 对内河流域范围内的下垫面类型、 竖向情况、 植被覆盖情况土壤类型及气候条 件进行信息收集， 并借用遥感软件ArcGIS软件对其进行处理， 计算出RUSLE模 型中所需的各 种因子值； 步骤二： 将步骤一得到的各因子值统一至同意坐标系统下的GRID图层， 然后根据RUSLE 模型的格式， 将各因子相乘， 得到管网流 域范围土壤侵蚀量。 4.根据权利要求1所述的一种用于城市管道年淤积量估算的模型方法， 其特征在于： 所 述Infoworks ICM软件模型对流 域内管网系统的径流 流动情况进行模拟的具体步骤如下： 步骤一： 将管网流域中管网的基础数据转换为Infoworks  ICM软件可识别的数据格式 并输入软件 模型中； 步骤二： 利用Infoworks  ICM软件对管道现状进行评估， 对管网系统整体情况有基础性 的了解； 步骤三： 评估完成后， 利用管网数据和高程数据对管道中径流情况进行模拟。 5.根据权利要求4所述的一种用于城市管道年淤积量估算的模型方法， 其特征在于： 所 述管网流 域中管网的基础数据包括管径、 标高、 坡度及流向。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114925629 A 2一种用于城市管道年淤积量估算的模型方 法 技术领域 [0001]本发明涉及的是城市管道年淤积量计算的技术领域， 更具体地说是一种用于城市 管道年淤积量估算的模型 方法。 背景技术 [0002]随着城市化进程的高速推进， 城市下垫面硬化面积不断扩张， 雨水下渗能力不断 下降， 同时全球气候变 暖所带来的极端降雨事件频发也提高了对城市内涝防治的要求， 因 此， 城市内涝防治已成为水安全治理领域的一项重要课题。 随着旧城区更新和新城建设的 过程， 建成区内硬化下垫面的面积不断扩大， 城市管道所承载的排水压力日渐增大。 [0003]当前城市管道由于建设时序的原因， 导致部分旧管道标准较低， 难以符合新的防 洪要求。 在此不利条件下， 管道泥沙淤积进一步导致管道排水能力的衰减， 致使城市内涝情 况偶有发生。 基于此情况， 主 管部门需要定期对管道内淤积的泥沙进 行清理， 以保证管道畅 通， 避免影响城市水安全。 而当前对于管道泥沙淤积量的监测方面较为欠缺， 大部 分地区往 往是出现排水不畅的问题后才被动的对管道内的泥沙淤积程度进行清理。 [0004]现有城市管道泥沙淤积量的测算， 主要为人工测量， 耗时且需要大量人工和经济 成本， 因此往往都是问题出现后才对管道淤积量进行测量。 而本发明通过科学合理的模型 工具提出以模型的方法对管道泥沙淤积量进行预测， 通过RUSLE模型将城市管网流域整体 年土壤侵蚀量计算出， 再通过Infoworks  ICM软件对 管网系统中径流情况进 行模拟， 基于模 拟结果对管网底部淤积的泥沙进行 预测。 发明内容 [0005]本发明公开的是一种用于城市管道年淤积量估算的模型方法， 其主要目的在于克 服现有技 术存在的上述 技术问题。 [0006]本发明采用的技 术方案如下： [0007]一种用于城市管道年 淤积量估算的模型 方法， 所述模型 方法包括以下 具体步骤： [0008]S1、 对城市基本情况(土地利用情况、 竖向情况)、 河流周边管 网布设情况以及管 网 基础参数信息进行收集； [0009]S2、 根据S1收集 的数据信息， 采用GIS软件进行流域分析， 对城市管网流域范围进 行识别； [0010]S3、 根据S2识别的结果以及 基于流域内下垫面类型、 城市气 候条件、 流域范围内植 被覆盖情况、 竖向规划情况及排水防涝相关规划， 运用RUSLE模型计算汇水流域的总体土壤 侵蚀量； [0011]S4、 根据S3的总体土壤侵蚀量计算管 网流域范围内年土壤侵蚀量， 并输出该RUS LE 模型计算结果； [0012]S5、 根据S2的识别结果， 将高程数据和管网流域中管网的基础数据信息转化为 Infoworks ICM软件可用的数据格式， 并输入到该I nfoworks ICM软件模型中；说　明　书 1/5 页 3 CN 114925629 A 3