排水实时模型在上海防汛中的应用示范

极端暴雨天气引发的城市积水是世界性难题.目前,发达国家在经验累积的基础上,逐步开展了实时在线的排水系统水力模型,利用先进、科学的模拟计算手段提高积水预警和调度水平,减少暴雨积水给城市基础设施和公众带来的危害.为进一步提高上海排水抗风险能力,研究紧密结合全球排水防汛实时模型领域的前沿技术,集成排水系统遥测数据、天气预报、一维和二维水力模型及网页发布等应用系统,建成了上海市示范地区排水系统暴雨积水的预报预警和泵站调度的决策支持平台.该研究为建立全市排水防汛实时预报与决策支持系统提供了引领示范,为上海市防汛安全体系提供了有力的技术支撑,也可为其他城市防汛安全保障提供有益参考.     

市政排水管网现代化维护与管理

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施,肩负着城市防汛、污水收集与输送的重任,对于整个城市环境、发展极其重要。首先从成都市的排水管网现状入手,分析存在的养护管理问题;之后基于排水设施的现代化管理要求,阐述了完善排水监控管理系统建设、加强排水管网的养护与管理、提高管网监控检测科技含量（包括实施液位、流量在线监测）的主要内容;然后对改进城市防汛及排水工作提出设想与建议。     

利用现有设施提高地区防汛标准的规划设计

根据上海市真如城市副中心功能定位,排水专业规划对"雨水调蓄削峰措施"、"雨水收集利用措施"、"雨水下渗措施"进行研究。按新的地区防汛标准,该地区5个排水系统中,只有铜川雨水系统不能满足规划要求。通过计算机模型模拟,采用雨水削峰调蓄和下垫面规划,可以达到防汛标准。这些措施实现了城市排水从"工程排水"向"生态排水"的技术进步。     

镇江市防汛预警和指挥调度系统

基于地理信息系统(简称GIS)、监测、模拟和移动通信技术等建设镇江市防汛预警和指挥调度系统,构建包含排水地理信息数据、监测数据、模型数据和业务数据在内的综合数据库,以为城市排水管理部门汛前防汛预案制定、雨中应急指挥调度和雨后积水问题分析诊断及系统升级改造提供决策支持为目的进行系统功能设计和开发.在需求调研的基础上,充分考虑各类指挥、决策、管理和处置人员在城市内涝管理中的角色,以友好和易用的原则进行界面和业务流程设计,保障防汛应急管理的快速响应.     

城市管理与城市防汛排水

城市管理是一个庞大而又复杂的系统工程,涉及到城市规划、管理、市政、市容、公交、园林绿化等诸多方面的内容,内部分支多,外延事务多,需要解决的问题也很多,一些普遍性、交叉性、疑难性、边缘性的问题必须通过综合管理来解决。城市管理与城市防汛排水也有着密不可分的联系。众所周知,城市防汛排水设施是城市重要的基础设施之一,它连接着千家万户,起着接纳输送工业废水、大气雨水径流、居民生活污水的重要作用,一旦管理不善,发生排水管内堵塞,势必造成污水横流、环境污染,汛期极易形成洪涝灾害。近年来,城市的防汛排水工作已引…     

上海市地下空间防汛能力调查

地下空间建设投资大,且具有不可逆性,在历次城市水灾害事件中,事故频发,对社会环境的影响巨大。本文分析了影响地下空间防汛能力的内外部因素,通过问卷调查及实地测量,对上海市近1万个地下空间的防汛能力进行了全面的调查,并提出了一些防汛减灾措施建议。调查显示上海市地下空间具备一定的防汛能力,但仍存在一定的防汛安全隐患,主要体现在地势及地块排水能力、自身挡水能力、地下空间清排及排水设施、自身结构防水能力四方面,须引起地下空间管理部门及相关单位的重视,采取相应防汛减灾措施以避免或减少灾害损失。     

镇江市主城区排水管网计算机建模方法

为了预防道路积水等城市型水灾害，基于暴雨雨水管理模型（SWMM）平台建立了镇江市主城区排水管网计算机模拟模型。结合建模实践，对排水管网计算机实用建模方法进行了探讨，可分为汇水子区域划分、参数获取、模拟情境设计、灵敏度分析及模型预校准等步骤，为后续的模型微观校准提供了有利条件。该方法对现阶段建模数据不完备地区的排水管网建模具有借鉴意义。     

GIS和自动监测技术在城市排水中的应用

排水管理工作主要负责污泥的掏挖、排水管道的疏通和养护、泵站的管理、汛期的防汛调度以及污水的处理等工作.长期以来,在全国范围内的排水管理工作一直沿用人工疏通、人工测量、多人之间数据传递以及凭经验确定各类工作方案的经验型管理工作方式,这种管理模式自动化程度以及科技含量都较低,严重影响了工作效率.随着城市建设的飞速发展给城市规划、建设和管理提出了高效、高速、高质的要求.排水行业急切需要改变以往的人工经验型管理方式,以现代计算机技术实现排水工作从定性到定量的转变,以适应城市现代化管理的需要.     

北京房山新城城区排水存在问题浅议

房良两城是房山新城的两个组成部分,是城市防汛的重要区域。两城的排水系统作为城市最基本的市政基础设施。承担着日常生产生活污废水及汛期雨水的排除任务。房山区水务局自2005年4月15日由房山区市政管委接管了城市排水管理的职能,负责房良两城区排水设施的管理、巡察、维护和维修。城市雨水、污水排放和防汛任务。在过去的两年中,经历了三个汛期,房山区水务局在各个相关部门的通力配合及排水管理人员的共同努力下,较好地完成了两城排水及防汛任务。但同时,今年汛期房山区也经历了“城关8．6”、“良乡8．1”降雨的洗礼和考验,暴露出了很多问题。亟待深入研究,制定有效措施加以尽快解决。本文即针对房良两城排水设施现状存在的问题进行分析,探讨解决措施,以期把房良两城的排水及防汛工作做得更好。     

上海市排水行业管理信息化建设分析

上海市排水管理处负责全市排水行业监管业务,信息化已经成为排水行业监管过程中必不可少的手段和工具。上海市排水信息化建设经过多年的实践,已经形成了以排水行业信息化规划为指导,以排水行业信息化软环境建设为基础,以排水行业网络平台为载体,以排水行业监管业务需求为导向,以排水行业管理应用为核心的信息化建设体系,信息化技术已经在排水规划建设、设施管理、运行监管、受理执法、防汛排水等业务中得到了广泛应用。     

基于SWMM耦合模型的道路行泄通道设计方法与应用

针对现有道路行泄通道的设计方法仅适用于道路单独排水、忽略道路明渠流与管道压力流之间水动力相互作用的问题,提出了一种基于SWMM构建道路明渠流与管道压力流耦合的水力排涝模型,来进行道路行泄通道设计以应对极端降雨事件的方法。并以某山地城市为例,构建SWMM雨水管道水力模型,进行50年一遇降雨情景下的内涝模拟,获得易涝点分布。在此基础上,根据内涝区域的竖向分析和水文分析,结合管道排水能力,设置道路行泄通道系统,构建水力耦合排涝模型。并利用耦合排涝模型优化行泄通道设计参数,对比不同方案下情景模拟结果,获得符合实际情况的行泄通道,最终确定行泄通道设计方案。案例分析表明,基于水力耦合排涝模型的道路行泄通道设计方法,考虑了道路明渠流与管道压力流之间水动力相互作用以及流量交换,反映了极端暴雨条件下道路与管道联合排涝系统的实际运行状态,使得行泄通道的设计更为系统、合理。     

老城区住宅小区排水系统设计

对老城区住宅小区的特点及受淹原因进行了分析,针对老城区排水系统存在的建造标准低、系统性差、老化严重等问题,提出了排水系统在设计中的综合性工程措施,保证了排水的安全可靠性,可为同类工程提供参考。     

计算机模拟技术在镇江市城区排水管理中的应用

根据镇江市的地面积水点、排水管道水位、雨量自动监测和天气预报数据,应用SWMM5.0软件建立了城区排水管网的计算机模拟模型,它可对不同强度的降雨是否产生城市内涝灾害进行模拟,预测特定地点在降雨之后的积水状况,预警暴雨灾害,发布沥涝预警信息,及时为城市暴雨事故抢险和雨季交通管理等提供科学决策依据.     

基于CMIP6的多情景上海雨洪风险 时空格局评价及规划响应对策

气候变化带来的雨洪灾害是城市发展的巨大挑战之 一,评估城市未来的雨洪风险并开展有效的规划应对是目前城 市发展的重大需求。未来气候情景下上海极端降水的时空格局 还未得到充分研究。利用第六次耦合模式比较计划(CMIP6) 中12个全球模式气候数据耦合上海市10个气象站点历史数 据,选用Delta降尺度方法预测上海市SSP245、SSP585 情景下的2025—2055和2070—2100年重现期为5、10、 20、50、100年的降水。使用SCS-CN模型模拟得到了多情 景下上海市径流深度,结果表明21世纪末期比21世纪中期最 大径流深度最高增加100%。结合各区域排水能力,划分了上 海市多情景下的雨洪风险等级。结果表明,上海市中心城区排 涝标准较高,雨洪风险较低,而中心城区以外区域风险相对较 高。针对不同风险等级区域,从流域视角统筹城市雨洪设施建 设,合理布局,提出防洪、除涝、雨水排水相互协调的规划响 应对策。     

基于GIS构建SWMM城市排水管网模型

基于地理信息系统(GIS)对SWMM城市排水管网模型进行快速构建,并在澳门某小区进行了应用和案例分析.结果表明,该方法简便快速,可准确提取排水管网的空间结构和属性数据,模拟结果与监测数据达到较好的拟合,为模型的进一步深入应用奠定了基础,对其他分布式水文模型的空间结构和属性数据的获取也有一定的借鉴意义.     

基于产汇流模拟分析的城市居住小区道路系统布局优化策略研究

道路是城市硬质化下垫面的重要组成部分,它既是居住小区雨水径流的主要来源,也是雨水排放的重要通道,因此居住小区中道路系统与雨水产汇流过程关系的探究对于居住小区雨洪韧性的提升具有重要意义。以天津居住小区为例,借助ArcGIS和SWMM,探讨不同降雨强度下分别具有网格型、尽端型以及环网型、环尽型道路布局模式特点的居住小区产汇流规律,并以此为依据提出以雨洪韧性导向为目标的居住小区道路系统布局优化策略。     

基于低影响开发的清华学堂路雨洪管理与景观设计研究

低影响开发强调通过源头控制保障城市水文循环。随着"海绵城市"建设的推进,LID在城市雨洪管理的应用日益受到关注。城市雨洪模拟技术作为城市防洪减灾关键技术之一,可以有效的模拟并预期暴雨来临时研究区域的雨洪情况。基于SWMM雨洪模型,设计了清华大学学堂路区域的LID措施,对比分析增设LID措施前后径流量及蓄水量的变化,并探讨了高密度校园环境下雨水链景观系统构建的策略。     

排水管道泥沙淤积深度估算方法研究

运用C#编程语言实现了SWMM模型参数的自动提取,通过创建BP-人工神经网络实现了节点水深值与模型参数值之间的非线性拟合,基于模型参数率定的思路提出了一种排水管道泥沙淤积深度的估算方法,并且以G市某雨水排水系统为例,采用4场降雨数据对模型进行了校核与验证。结果表明,通过两场降雨数据的验证,对于管径为1.2~1.8 m的管道,淤积深度预测值与实测值之间的绝对误差均在4 cm以内;模拟结果和实测数据的水深峰现时间偏差均低于实测数据历时的5%,峰值的数值偏差均在3%以内;场次3和场次4两场降雨4个监测点的水深预测值与实测值的平均相对误差分别为3.35%、2.98%,2.75%、2.51%,7.39%、6.77%,5.53%、8.15%,说明该方法能够对排水管道淤积情况进行有效预测。     

Sewerage network modelling in Latvia, use of InfoWorks CS and Storm Water Management Model 5 in Liepaja city

The existing partially combined sewerage system in the city of Liepaja, Latvia, is in a poor structural condition and hydraulic overloading causes flooding and pollution. As part of a wider project to upgrade water services in the city, supported by the European Union (EU) cohesion fund (CF), a mathematical model of the system was constructed and verified. In determining appropriate software for use, two key objectives had to be considered: (i) fast model construction to allow upgrading works to be designed and implemented within the timeframe given in the EU Financing Agreement and (ii) provision of an affordable design and assessment tool for future use by the water company. To meet these objectives, InfoWorks CS software was used for model building and verification and the model was subsequently exported to freely available Storm Water Management Model (SWMM) 5. The predictive results of the two models were compared with validate the SWMM5 model.     

swmmr - an R package to interface SWMM

ABSTRACT

The stormwater management model SWMM of the US EPA is widely used to analyse, design or optimise urban drainage systems. To perform advanced analysis and visualisations of model data this technical note introduces the R package swmmr. It contains functions to read and write SWMM files, initiate simulations from the R console and to convert SWMM model files to and from GIS data. Additionally, model data can be transformed to produce high quality visualisations. In accordance with SWMM’s open source policy the package can be obtained through github.com or the Comprehensive R Archive Network (CRAN).