(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 202211086874.4 (22)申请日 2022.09.07 (71)申请人 中国水利水电科 学研究院 地址 100048 北京市海淀区车公庄西路20 号 (72)发明人 杨志勇　高希超　王浩　高凯　 徐俊杰　 (74)专利代理 机构 北京盛询知识产权代理有限 公司 11901 专利代理师 莫兆忠 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种建筑区产流模拟方法 (57)摘要 本发明涉及一种建筑区产流模拟方法， 包 括： S1.计算降雨倾角,S2.通过所述降雨倾角， 计 算水平面产流量和竖直面产流量,S3.通过所述 水平面产流量和所述竖直面产流量， 获得建筑区 产流量； 其中， 所述水平面产流量包括建筑物屋 面产流量和地表产流量； 所述竖直面产流量为建 筑物侧壁的产流量。 本发明提出了考虑风的影 响 和建筑侧壁产流的建筑区产流理论， 可提高对城 市建筑区产流的模拟精度。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115374521 A 2022.11.22 CN 115374521 A 1.一种建筑区产流模拟方法， 其特 征在于， 包括： S1.计算降雨 倾角； S2.通过所述降雨 倾角， 计算水平面产流 量和竖直 面产流量； S3.通过所述水平面产流 量和所述竖直 面产流量， 模拟建筑区产流 量； 其中， 所述水平面产流量包括建筑物屋面产流量和地表产流量； 所述竖直面产流量为 建筑物侧壁的产流 量。 2.根据权利要求1所述的建筑区产流模拟方法， 其特 征在于， 计算所述降雨 倾角， 包括： 采集降雨数据、 风速信息和下垫层几何特征， 根据CFD模型模拟所述降雨数据、 所述风 速信息和所述下垫层几何特征,获取风速与所述降雨倾角 θ 的幂函数关系tanθ， 基于所述风 速与所述降雨 倾角 θ 的幂函数关系tanθ， 获取降雨 倾角 θ 。 3.根据权利要求2所述的建筑区产流模拟方法， 其特征在于， 所述降雨数据为降雨强 度； 所述风速信息包括所述风速、 风速方向与建筑物长边法线方向的夹角、 倾斜降雨雨 强的 水平向分量和 倾斜降雨的竖直向分量； 所述下垫层几何特征包括建筑物的宽度、 建筑物的 长度、 建筑区的宽度和建筑区的长度。 4.根据权利要求2所述的建筑区产流模拟方法， 其特征在于， 所述风速与所述降雨倾角 的幂函数关系tanθ 为： 其中， I为降雨强度； α 为尺度参数； β 为与建筑物的形状参数； γ为雨滴粒径及其分布相 关的参数； β 为 风速。 5.根据权利要求1所述的建筑区产流模拟方法， 其特征在于， 计算所述水平面产流量的 方法为： qw＝Pw[BL‑n(bcosφ+lsi nφ)htanθ ] ‑f[BL‑nbl‑n(bcosφ+lsi nφ)htanθ ] ‑froofnbl 其中， qw为水平面产流速率， Pw为倾斜降雨的竖直向分量， B和 L分别代表整个建筑区的 宽度和长度， n为建筑区中建筑物的个数， bcosφ+lsinφ为建筑物在与风速垂直方向上的 等效宽度， h为建筑物高度， tanθ为降雨倾角的幂函数关系， f和froof分别为地表渗透速率和 屋面渗透速率， b和l分别代 表建筑物的宽度和长度。 6.根据权利要求1所述的建筑区产流模拟方法， 其特征在于， 计算所述竖直面产流量的 方法为： qh＝Phn(bcosφ+lsi nφ)h‑fwalln(b+l)h 其中， qh为数值面产流速率， Ph为倾斜降雨雨强的水平向分量， bcosφ+lsinφ为建筑物 在与风速垂直方向上的等效宽度， h为建筑物高度， fwall为竖直面渗透速率， n为建筑区中建 筑物的个数， b和l分别代 表建筑物的宽度和长度。 7.根据权利要求1所述的建筑区产流模拟方法， 其特 征在于， 模拟建筑区产流 量， 包括： 将所述水平面产流量和所述竖直面产流相加， 并基于矢量分解原理， 模拟所述建筑区 产流量。 8.根据权利要求7所述的建筑区产流模拟方法， 其特征在于， 所述矢量分解原理公式 为： Ph＝Pwtanθ 其中， Ph为倾斜降雨雨强的水平向分量， Pw为倾斜降雨的竖直向分量， tanθ为风速与降权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115374521 A 2雨倾角的幂函数关系。 9.根据权利要求7所述的建筑区产流模拟方法， 其特征在于， 所述建筑区产流量的计算 公式为： q＝PwBL‑f[BL‑nbl‑n(bcosφ+lsi nφ)htanθ ] ‑froofnbl‑fwalln(b+l)h 其中， Pw为倾斜降雨的竖直向分量， B和L分别代表整个建筑区 的宽度和长度， f和froof分 别为地表 渗透速率和屋面渗透速率， n为建筑区中建筑物的个数， b和l分别代表建筑物的宽 度和长度， bcosφ+lsinφ为建筑物在与风速垂直方向上的等效宽度， h为建筑物高度， tanθ 为降雨倾角的幂函数关系， fwall为竖直面渗透速率。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115374521 A 3