今年來,受“厄爾尼諾”影響,各地城市降雨量不斷增多,“北京看海”、“上??春?rdquo;、“南京看海”、“成都看海”等現(xiàn)象層出不窮。
8月7日星期五交通晚高峰期,一場大雨讓重慶市交通幾乎癱瘓,網(wǎng)友吐槽,“在重慶,不會(huì)開船的司機(jī)不是好司機(jī)。” “逢大雨必澇”的城市頑疾如何破解,成為當(dāng)下公眾尤為關(guān)注的民生熱點(diǎn)。
2014年,國家提出了構(gòu)建“海綿城市”的措施,融入低影響開發(fā)理念,以增強(qiáng)城市吸水能力。為此,重慶知行地理信息咨詢服務(wù)有限公司與重慶大學(xué)聯(lián)合研發(fā)推出一款城市數(shù)字排水平臺(tái)——Uwater-Drainage——助力城市告別看海模式。
(a)古木峰立交附近積水1m以上 (b)勘測院新址附近積水0.2m以上
圖1 2015年08月07日暴雨積水
據(jù)了解,Uwater-Drainage是一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的面向城市雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、評估、管理、運(yùn)營的數(shù)字排水平臺(tái),該平臺(tái)充分結(jié)合了重慶大學(xué)雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理與低影響開發(fā)設(shè)施領(lǐng)域的專業(yè)理論和重慶知行公司在地理信息領(lǐng)域的行業(yè)特長,為當(dāng)前城市內(nèi)澇治理、海綿城市建設(shè)與城市水環(huán)境建設(shè)提供決策服務(wù)支持。
下暴雨了,哪里會(huì)被淹?
當(dāng)城市遭遇暴雨襲擊,Uwater-Drainage能準(zhǔn)確的告訴你城市排水管網(wǎng)的運(yùn)行情況及其城市淹沒區(qū)域,利用地圖展示,可以清晰的知道哪些雨水檢查井出現(xiàn)了溢流,哪些管道出現(xiàn)了異常,哪些地方出現(xiàn)了積水,還能得到積水淹沒的范圍與深度,并給出對應(yīng)的洪澇風(fēng)險(xiǎn)評估,為城市雨洪防治規(guī)劃和預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。
圖2 某地區(qū)模擬遭遇歷時(shí)2個(gè)小時(shí)的30年一遇暴雨
(紅色管道表示出現(xiàn)嚴(yán)重超載異常,紅色檢查井出現(xiàn)一些溢流,一個(gè)檢查井區(qū)域出現(xiàn)大范圍的積水,且積水較深,紅色區(qū)域超過1m,給出對應(yīng)安全預(yù)警)
不想“看海”!雨水應(yīng)該怎么排?
目前國內(nèi)傳統(tǒng)的雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)是根據(jù)靜態(tài)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,對降雨動(dòng)態(tài)過程,地面、道路、綠地、管網(wǎng)對雨水的影響等因素的考慮并不系統(tǒng),導(dǎo)致雨水管網(wǎng)的排放能力設(shè)計(jì)不足, 頻繁出現(xiàn)內(nèi)澇。Uwater-Drainage具有動(dòng)態(tài)評估管網(wǎng)的排放能力,還能模擬遭遇暴雨極端天氣下雨水管網(wǎng)的運(yùn)行能力,找到管網(wǎng)設(shè)計(jì)的缺陷與瓶頸,提出針對性的調(diào)整與優(yōu)化意見,使管網(wǎng)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài),從設(shè)計(jì)開始就避免出現(xiàn)城市內(nèi)澇的情景。
圖3 模擬設(shè)計(jì)方案遭遇20年一遇暴雨情況
(管道的顏色深淺表示超載負(fù)荷高低,地塊的顏色深淺表示雨水排放量大小)
海綿城市雨水是怎么吸的?
海綿城市是把我們的城市建設(shè)的像一塊海綿,在下大雨的時(shí)候,能下滲、能滯留、能蓄存、能凈化水;沒有降雨的時(shí)候可以把水放出來,可用可排,是解決城市內(nèi)澇的科學(xué)手段。海綿城市主要通過屋頂綠化、植被淺溝、雨水花園、雨水桶等生態(tài)措施維持地塊原有水文條件,減少雨水排放量,實(shí)現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可持續(xù)水循環(huán)。Uwater-Drainage利用科學(xué)的排水模型與地理信息可視化表達(dá),不僅科學(xué)地推薦不同地塊的低影響開發(fā)設(shè)施,還對低影響開發(fā)設(shè)施的徑流量衰減等效果進(jìn)行模擬,科學(xué)的進(jìn)行低影響開發(fā)設(shè)施方案設(shè)計(jì)與評估。如下圖所示,把低影響開發(fā)設(shè)施導(dǎo)入模型,模擬分析低影響開發(fā)設(shè)施滯留、吸收、調(diào)蓄雨水的作用,降低區(qū)域的雨水排放量,滯后雨水排放,削減洪峰。
圖4 低影響開發(fā)設(shè)施模擬
(分析低影響開發(fā)設(shè)施滯留、吸收、調(diào)蓄雨水的作用,降低區(qū)域的雨水排放量,滯后雨水排放,削減洪峰)
解決“看海”問題,建筑小區(qū)是關(guān)鍵!
解決城市內(nèi)澇不能完全依靠加大排水管徑等灰色手段,需要在排水源頭(居住、工廠、商業(yè)等地塊)上控制雨水排放量,如何計(jì)算雨水排放量也就成為關(guān)鍵問題。Uwater-Drainage可以模擬計(jì)算建筑小區(qū)的雨水排放量,分析其年徑流總量控制率是否符合控制目標(biāo),為解決建筑小區(qū)超量雨水排放提供科學(xué)評估工具。
圖5 模擬建筑小區(qū)遭遇20年一遇大暴雨
(動(dòng)態(tài)模擬排放口的雨水排放量,分析排放量是否超標(biāo))
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