数字流域系统功能模块说明
一、通用功能模块
1、流域信息管理功能模块
通用数据库接口功能;水文测站站网管理功能;水利工程信息管理功能污染源信息管理功能 ;社会经济信息管理功能 ;基本信息标准化整编处理功能;引入MapInfo交换数据格式(MIF格式)及其它GIS系统数据格式的数据接口;自定义地理信息数据接口;其它地理信息数据接口;数字高程模型的高程基面管理功能;水文测站基面管理功能;水质监测站站网管理功能;引排水信息管理功能;水资源典型过程管理功能;水雨情信息数据库接口方案生成与管理功能;水质信息数据库接口方案生成与管理功能;地理信息系统地理要素属性数据库接口方案生成与管理功能;
2、地理信息系统及可视化构模功能
物理河网概化(节点概化、联系要素概化等);湖泊、圩区二维模型网格剖分的可视化;河道二维模型网格剖分的可视化;湖区、河道数字高程模型的可视化处理功能;数字地面高程模型建立,可视化生成山区水文模型及其拓扑关系功能;雨量站站网动态管理功能,自动生成泰森多边形计算水利分区面平均降雨量、生成流域降雨量等值线功能;整治河道、新开挖河道快速的生成与管理功能;平原区流域下垫面信息栅格化及其分析功能;平原区降雨产流的可视化分配功能(河网多边形生成等功能);水动力模型信息的自动获取功能、模型参数的可视化查询、设置功能;水利工程的调度运用规则的可视化设置功能;废水负荷模型的可视化构模功能;与河网水量模型相匹配的河网水质模型构模功能;湖区二维水质模型构模功能;在平原区流域流域下垫面栅格化功能的基础上,构造非点源污染的河网分配功能;来水组成分析功能;可任意动态组合计算不同水质指标功能;
二、模型模块
(一)水量模型模块
1、水文模型
利用最新的数字高程技术,自动生成流域水系及其拓扑关系,采用新安江模型等多种降雨产流模型,计算分区的水文过程。
(1) 山区水文模型
支持从DEM创建水文产汇流模型;支持从GIS地图创建水文产汇流模型;支持创建没有地形数据的水文模型;支持山区水库、河道洪水演算;支持水文模型与水文模型、水动力模型耦合;
(2) 平原水文模型
支持从GIS地图创建水文产汇流模型、生成拓扑水系;支持水田、水面、旱地、建设用地4种不同下垫面的产流模型;支持单位线汇流功能;支持集中或沿河网多边形的汇流功能;
2、河网一维水动力模型
利用水动力学方法,数值求解圣维南方程组,并在此基础上利用GIS管理河网拓扑关系,根据输入的水文过程(Z(t)或Q(t))作为边界条件,计算河道任意断面的水位、流量过程,是现代流域防洪规划必需的模块之一。
支持从GIS地图的面要素生成湖泊零维水动力模型功能;支持零维水位面积关系输入编辑功能;支持从GIS地图的线要素生成一维水动力要素功能;支持屏幕河道节点的删除、概化的功能;支持河道断面桩号、形状编辑功能;支持河道糙率编辑功能;支持堰闸泵水利工程过流模拟功能;支持水利工程的控制调度功能;支持河道过流能力分析功能;
3、湖泊、行蓄洪区二维模型
利用水动力学方法,通过湖流模型模拟各种风向、风速情况下的湖区风生流流场;计算行、蓄洪区的过流能力以及溃堤、分洪后对流域防洪的影响。
支持从GIS地图的面要素生成湖泊、行蓄洪区二维水动力要素功能;支持网格糙率、涡粘系数、拖曳系数等参数的编辑功能;支持设置风场资料的功能;
4、河网二维模型
利用水动力学数值模拟方法,模拟河网二维流场,能够反映桥墩、码头等水工建筑物对水流流态的影响,为水利工程的规划、施工提供参考依据,为泥沙、水环境计算提供模拟基础。
支持二维计算的露滩处理功能;设置水位、流量收敛标准功能;涨、落潮糙率设置功能;分块的涨、落潮糙率的设置;涡粘系数的设置;支持工程、桥墩位置和糙率设置功能;
(二)水质模型模块
能够模拟工业、农业、生活、水产养殖等点、面源的污染物产污过程,同时能够模拟湖泊零维、二维以及河网一、二维的水质变化过程,为水环境影响评价等提供技术依据。
1、废水负荷模型
支持建立流域内由点污染源和面污染源组成的,产生的废污水量、排放位置、空间分布及污染物的排放的产污过程;
2、水质模型
根据湖泊与河道二维水动力计算模型和湖泊与河道二维水质模型,以废水负荷模型计算的产污过程为边界条件,模拟计算BOD/COD/DO/TP/TN/NH3-N和叶绿素等水质指标;
(三)泥沙模型模块
一维悬移质、推移质及床沙交换计算;二维悬移质、推移质及床沙交换计算;一二维耦合悬移质、推移质计算及床沙调整;
三、功能模块
1、来水组成
通过水质模拟的方法计算指定河道或断面的水量来自上游那些区域的组成情况;
2、并行计算
支持一维河网的并行计算,提高数值模拟计算的效率;
3、Web计算
提供Web计算功能,数字流域系统作为模型服务器为防洪调度提供后台支持;
4、实时预报调度
提供流域河网任意河道断面的水位预报;
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