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第1篇　城市排水管网系统及模型第1章　城市排水管网系统概述3

1.1　城市排水体制3

1.1.1　合流制排水体制3

1.1.2　分流制排水体制5

1.1.3　城市排水体制的选择7

1.2　城市排水系统的组成10

1.2.1　城市污水排除系统的组成10

1.2.2　工业废水排除系统的组成10

1.2.3　城市雨水排除系统的组成11

1.2.4　城市排水管道附属构筑物11

1.3　城市排水管网系统的规划方法12

1.3.1　城市污水管网系统的规划方法12

1.3.2　城市雨水管网系统的规划方法17

1.3.3　合流制排水管网系统的规划方法22

1.3.4　基于数学模型的动态规划方法23

第2章　城市排水管网模型及原理26

2.1　排水管网模型概述26

2.1.1　排水管网模型的发展26

2.1.2　排水管网模型简介27

2.1.3　排水管网模拟软件简介28

2.2　排水管网模型的计算原理29

2.2.1　地表径流过程的模拟原理29

2.2.2　管网传输过程的模拟原理33

2.2.3　降雨径流污染的模拟原理37

2.2.4　城市地表径流污染的控制43

第2篇　排水管网数字化管理技术第3章　排水管网数字化管理总论51

3.1　我国排水管网管理现状及存在问题51

3.2　排水管网管理部门的数字化需求52

3.3　排水管网数字化建设的内容55

3.3.1　综合数据库建设55

3.3.2　排水管网模型构建55

3.3.3　业务软件系统开发56

3.3.4　硬件支撑平台搭建57

第4章　GIS技术在排水管网管理中的应用58

4.1　GIS技术概述58

4.1.1　图形绘制与存储58

4.1.2　空间查询与分析59

4.1.3　数据的输出与表达59

4.1.4　GIS在城市排水系统管理中的应用60

4.2　GIS支持下的排水管网电子地图61

4.2.1　数据集操作61

4.2.2　地图视图切换63

4.2.3　地图选择63

4.2.4　地图量算63

4.2.5　地图书签64

4.2.6　地图对比65

4.2.7　地图制图打印67

4.3　排水管网数据编辑与处理67

4.3.1　排水管网空间数据编辑69

4.3.2　排水管网属性数据编辑75

4.3.3　排水管网数据编辑保障机制79

4.3.4　排水管网历史数据管理82

4.3.5　排水管网数据的导入与导出83

4.4　排水管网查询分析与三维显示88

4.4.1　排水管网设施查询88

4.4.2　排水管网纵断图与横截面分析93

4.4.3　排水管网网络查询与分析94

4.4.4　排水管网三维显示与查询96

4.5　排水管网模拟结果分析101

4.5.1　模拟结果图表显示101

4.5.2　模拟结果平面专题图显示103

4.5.3　模拟结果纵断图显示103

4.5.4　模拟结果三维显示103

4.5.5　模拟结果统计分析105

4.5.6　模拟结果报表106

第5章　排水管网综合数据库的设计与建设107

5.1　排水管网综合数据库设计107

5.1.1　数据库总体设计107

5.1.2　空间数据库设计113

5.1.3　属性数据库设计116

5.2　数据加工、处理与入库的方法121

5.2.1　普查数据处理流程122

5.2.2　纸质图纸处理流程123

5.2.3　其他格式数据处理流程123

5.3　管网拓扑关系检查和处理123

5.3.1　排水管网系统的主要拓扑规则124

5.3.2　导致拓扑错误的典型数据问题124

5.3.3　拓扑检查及修正工作流程129

第6章　基于GIS支持的排水管网模型构建132

6.1 排水管网模型的构建和应用流程132

6.2　排水管网模型初步构建133

6.2.1　汇水区（或服务区）划分与关联134

6.2.2　管网属性数据设置137

6.3　监测方案的制定与实施139

6.3.1　监测内容139

6.3.2　监测方案的制定原则139

6.3.3　监测实施的工作流程140

6.4　排水管网模型的参数识别141

6.4.1　排水管网模型的不确定性142

6.4.2　模型参数的灵敏度分析143

6.4.3　模型不确定性分析146

6.4.4　排水管网模型的自动率定和验证152

6.5　排水管网模型的集成应用155

6.5.1　排水管网模拟情景条件设定156

6.5.2　规划设计与运行管理的模型特点及区别163

6.5.3　排水管网模型的集成开发与应用164

6.6　实际工程中排水管网建模的难点与关键问题164

6.6.1　实际工程中排水管网建模的难点164

6.6.2　排水管网模型应用于实际决策中的关键问题165

第7章　排水管网数字化管理软件的系统设计166

7.1　排水管网数字化管理软件总体设计166

7.1.1　软件系统总体架构166

7.1.2　软件系统体系结构168

7.2　排水管网管理系统的基础平台设计170

7.3　排水管网基础数据管理系统设计171

7.4　排水管网综合业务管理系统设计174

7.4.1　排水管网综合信息发布子系统174

7.4.2　排水管网巡查子系统178

7.4.3　排水管网养护管理子系统180

7.4.4　排水管网应急管理子系统185

7.5　基于在线监测和模型模拟的排水管网管理系统设计188

7.5.1　排水管网在线运行监控与预警子系统188

7.5.2　排水管网辅助规划子系统192

7.5.3　户线接入设计与评估子系统196

7.5.4　基于在线监测和模型的联合应用模式197

第8章　排水管网系统硬件支撑平台设计199

8.1　管网在线监测平台总体设计199

8.1.1 在线监测平台设计要求199

8.1.2　在线监测平台总体结构200

8.1.3　在线监测设备201

8.1.4　在线数据采集模块206

8.2　网络平台总体设计206

8.2.1　网络平台设计原则206

8.2.2　网络平台总体结构207

8.2.3　通信方式209

8.2.4　网络安全209

8.3　服务器、存储及展示平台的总体设计210

8.3.1　服务器与存储平台210

8.3.2　大屏幕展示平台212

8.4　管道检测技术及其发展213

8.4.1　管道检测技术213

8.4.2　管道检测技术的发展与展望217

第3篇　排水管网数字化管理应用与案例第9章　排水管网数字化管理软件介绍与应用案例221

9.1　数字排水平台介绍221

9.1.1　数字排水平台的关键技术221

9.1.2　数字排水平台的主要功能223

9.2　应用1：污水管网结构分析与现状评估224

9.2.1　污水管网结构分析225

9.2.2　污水管网现状评估226

9.2.3　应用小结与工作流程229

9.3　应用2：管网升级改造方案设计与评估229

9.3.1　管网现状评估和缺陷分析230

9.3.2　管网改造方案设计231

9.3.3　管网改造方案评估232

9.3.4　应用小结与工作流程233

9.4　应用3：管网养护中的管道清淤分析234

9.4.1　管道淤积风险分析234

9.4.2　管道清淤效果分析235

9.4.3　应用小结和工作流程237

9.5　应用4：管网养护中的事故应急分析238

9.5.1　管道破裂风险分析239

9.5.2　管道破裂影响分析239

9.5.3 与管道内检测技术的结合241

9.5.4　应用小结与工作流程242

9.6　应用5：管网规划方案制定与模拟优化分析242

9.6.1　排水管网规划方案制定243

9.6.2　排水规划方案评估245

9.6.3　排水规划方案优化246

9.6.4　应用小结与工作流程247

9.7　应用6：污水管网户线接入方案设计与评估248

9.7.1　户线接入方案设计248

9.7.2　户线接入方案评估250

9.7.3　应用小结与工作流程251

9.8　应用7：雨水管网溢流分析与管理252

9.8.1 城市雨水排除系统的模型构建253

9.8.2　降雨情景生成254

9.8.3　模拟结果分析254

9.8.4　应用小结与工作流程256

9.9　应用8：雨洪利用工程方案设计与评估256

9.9.1　城市洪水风险分析257

9.9.2　雨洪利用工程方案设计258

9.9.3　雨洪利用工程方案评估259

9.9.4　应用小结与工作流程259

9.10　数字化管理模式应用于实际工作的关键问题260

参考文献263