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.     

肇嘉浜地区排水能力评估及系统提标改造方案研究

城市极端暴雨引起的内涝已严重威胁城市正常运行和人民生命财产安全。大部分城镇已建排水系统的设计标准低,现有排水设施已不能满足新形势下排水防涝的新要求。本研究以上海市中心城内环内的肇嘉浜、蒲汇塘、鲁班排水系统为例,采用模型技术对其设施排水能力进行了全面分析,并提出了系统提标改造方案。     

排水系统应对暴雨内涝能力评估方法研究

在暴雨特征改变和防涝标准提高等诸多背景下,对排水系统应对暴雨内涝能力进行评估可以重新认识内涝发生的风险水平,为雨水系统改造升级、淹涝预警和制定应急措施提供重要的参考意见。通过Mike Flood和暴雨强度公式修编资料评估了暴雨特征改变对雨水系统应对暴雨的能力的影响,评估不同暴雨重现期下服务区域的淹涝程度,评估指定暴雨重现期淹涝区积水深度和面积,评估雨水排放口河道水位的改变对雨水系统应对暴雨能力的影响。     

排水实时模型在上海市的实际运行效果

上海市对排水系统遥测数据、天气预报、一维和二维水力模型及网页发布等应用系统进行集成,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实时模型平台,该平台目前已成功运行,为上海市城市内涝风险预警及调度提供了技术支撑。本文以该实时预警平台为基础,首先简要介绍了该实时模型平台,并结合具体降雨事件,说明了模型平台的实际运行过程及原理。     

城市暴雨积水过程的计算方法

通过历时4年的小区试验、理论推演和方法分析对比,基于GIS技术的支持提出了暴雨调蓄水力学物理模型。该模型可模拟暴雨期间的地面最大积水深度、积水时间及积水深度变化过程等,可为城市型水灾害防治管理、内涝灾害风险分析、水灾预警和应急处置提供技术支持。     

水力模型用于提高雨水系统防汛能力的研究

利用排水系统模型对上海已建的平阳、平吉雨水系统进行客观、全面的分析.从地区防汛角度,评估按一年一遇标准设计建设排水系统的暴雨积水风险,运用二维地表漫溢模型定量分析了积水范围、历时等地表积水特性,并研究了降雨过程强度、系统管道动态水力特性、泵站运行等系统相关要素,提出了优化泵站日常运行模式思路,进一步评估了在优化泵站运行工况条件下,系统实际可承受的降雨强度与负荷,提出了应对超标准降雨、减缓系统积水风险的泵站运行建议,为防汛调度提供决策支持.     

基于1D/2D耦合模型的排水系统内涝重现期校核

耦合一维(1D)管网/二维(2D)地表漫流模型可以准确描述城市地区的暴雨积水过程,特别是超设计标准暴雨造成的城市内涝的演进全过程。以合肥市杏花排水系统为例,构建1D/2D耦合模型,通过实测数据完成模型的率定验证,在50年一遇的极端暴雨条件下,模拟杏花系统的内涝演进。结果表明,该排水系统内地形起伏较大,道路调蓄涝水的能力差,且不能配合市政排水系统行泄涝水,在极端降雨条件下形成了严重的局部涝灾。本研究为根据内涝设计重现期校核城镇排水系统排除积水能力规定的实施提供了参考。     

水力模型用于干线对区域排水系统运行影响的研究

利用排水系统水力模型对上海已建污水治理二期干线运行进行客观、全面的分析。从干线安全运行、污水优先输送的角度,研究了其在旱天运行时的富余能力、接纳肇嘉浜区域截流污水的潜力;同时分析了其在不同降雨强度下接纳区域雨水截流的水力条件,以及肇嘉浜地区截流输送所受到的限制。模拟结果表明,现状旱天条件下,污水二期干线运行具有一定余量,而现状雨天条件下,污水二期干线调配能力总体较弱,为保证末端污水厂平稳输送,M2泵站为干线安全运行瓶颈、吴闵1#泵站为南支线瓶颈。研究成果可为干线及区域排水系统的联合调度提供决策支持。     

典型分流制排水系统旱流放江特征分析

基于部分分流制排水系统的严重混接,调查了上海某典型分流制排水系统旱流放江特征,以探讨分流制排水泵站的污染控制对策。结果表明,所调查的分流制排水系统旱天放江水量大,平均每月放江水量为29×104m3,其中约1/4为旱流放江水量;旱天放江频率高,2008年该系统有277 d存在旱流放江;旱流放江水质差,基本接近合流制系统旱天溢流水质。分析认为系统雨污混接严重、泵站运行水位高、截流能力不足、预抽空反应过度等是其旱天放江水量大的主要原因。     

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.     

城市高架桥桥面主动排水系统研究

通过对高架桥新型桥面排水系统的研究,以找出目前传统的排水方式的不足,提出提高高架桥排水能力的新办法,解决高荣桥在极端暴雨情况下桥面积水的问题.     

河道泵闸与市政泵站应对内涝的联动运行优化调度

为应对平原感潮河网地区城市排水系统面临的风、暴、潮、洪等多种不利因素带来的内涝风险,以上海市某独立水系的排水管网与河网为研究对象,建立区域排水管网与河网动态耦合的一体化模型,在区域暴雨内涝风险评估的基础上,基于多方案多工况模拟结果提出了市政泵站和河道泵闸在长历时特大暴雨中联动运行优化调度的建议,并建立了应急预警预报辅助调度平台。     

溢油应急综合研究进展

从溢油应急管理体系、溢油应急物资、溢油应急处置技术、溢油综合评估、溢油预测预警和应急决策支持系统等方面，系统梳理了国内外海上溢油应急处置的研究现状，并对溢油应急管理作出展望。提出未来我国应在溢油风险防控、溢油综合应急平台、溢油应急处置和溢油生物修复等方面加强管理和技术研发工作，不断提升我国溢油应急综合能力。     

基于SWMM模型分析的城市积水区改造

以镇江市京口路、学府路积水区为例,通过现场踏勘,搜集、实测现状管网资料,利用镇江市新修订的暴雨强度公式对现状管网进行校核。以SWMM模型为模拟平台,结合不同重现期降雨过程对研究区域排水系统进行模拟,分析现状及改造方案在不同暴雨重现期下,排水管网的承载能力、积水点位置、积水深度和积水时间。该积水区排水系统经改造后,能够改善区域积水状况,并能够有效应对高强超频暴雨。     

太原市城市雨水防涝系统规划初探

结合太原市排水系统现状和近年来强降雨情况下的积水内涝情况,对暴雨内涝成因及特点进行了分析,并对内涝治理策略和雨水防涝系统规划框架进行了研究,指出应从规划层面构建工程、生态和管理相结合的内涝防治体系,以解决城市的积水内涝问题。     

一种解决城市低洼道路积水问题的排水系统研究

提出了一种用于解决城市低洼道路雨季积水问题的真空应急排水系统,介绍了该系统的工作原理,并将其与传统应急排水系统进行对比,从理论上分析了该系统的排水能力。结果表明,在降雨初期非满管流或中期满管流条件下,管道两端的负压差均可显著提升管道的排水能力,但不会对管壁造成过度冲刷。另外,在实验室建立了模拟装置用以验证真空应急排水系统的可行性,结果表明,该系统的收集能力对管径敏感性较低,在中等降水流量下仅需较小的管径即能够迅速排水,在极端降水流量下降雨初期就能够降低路面积水程度,同时无需设较大的集水箱,这样可使其结构更紧凑。     

上海市中心城区积水原因分析及改善建议

从地理、气象、设计、建设、管理等方面分析了上海市中心城区的积水原因。最后有的放矢地从短历时暴雨强度公式、暴雨重现期、径流系数、合理划分排水系统、完善工程组织、做好管网日常养护、建立等级预警机制等方面,提出可行的改善建议。     

对城市暴雨排除系统的思考

2011年,“城市看海”成了最新的网络流行语,由暴雨引发的”城市内涝”多达100多个城市,对城市安全和经济造成很大影响.城市的暴雨排除系统以及排水系统普遍存在着一定的问题,文章在分析暴雨积水原因的基础上,提出了相应对策.     

市政工程地下排水管道施工工艺流程及方法分析

城市地下排水系统可以在整个社会的发展中发挥重要作用,特别是促进更有效的废物管理和改善城市环境。但是,污水排放达到标准不是排污的最终目标,而是各种治理任务的开始。在中国的许多地区,暴雨是造成道路积水的主要原因,排水系统堵塞的主要原因之一是积水,因此,提高排水系统的排水能力是目前的重中之重。     

奥运中心区超标降雨积水风险分析及对策研究

随着城市的发展,城市积水造成了越来越严重的问题.解决问题的关键就是分析超标降雨下的城市积水风险,以指导近期应急排水预案以及远景城市雨水系统改造方案的制定.由于北京市降雨量年内分配很不均匀,汛期暴雨又多表现为局地短历时的大暴雨甚至特大暴雨,造成城市道路(特别是立交桥区)积水问题频发,严重影响城市交通.在此背景下,从保障奥运安全召开的角度出发,以奥运中心区为研究对象,收集整理奥运中心区雨水系统各组成部分相关资料,建立奥运中心区雨水系统数据库,建立奥运中心区雨水系统模型,对超标降雨条件下奥运中心区的可能积水风险进行了分析,并以此为基础进行对策研究和实施效果评价.