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行业纵览 | 从信息化角度解读《城市内涝防治技术规范》

2020-06-08 14:30:59

受全球气候变化影响,我国多个城市出现极端降雨情况,暴雨强度和重现频率增加。在城市化过程中,城市区域产生了大量硬化地表,改变了局部地区的水文循环,加速了降雨的汇集和排放过程;同时,大规模城市建设中缺乏应对暴雨的设施和措施,城市排水基础设施规划建设标准不高,不能满足城市经济社会发展的需要,导致城市发生内涝。在自然和人为因素的双重作用下,我国多个城市出现了较为严重的暴雨内涝灾害,造成了严重的生命财产损失。5月22日,广州中北部地区普遍出现了暴雨到大暴雨,多地出现水浸现象,许多市民出行受阻,导致部分学校停课,地铁停运,引发全国广泛关注。

城市排涝现存误区

1、完全依赖于提升排水管网标准和增大管径不可行;

2、 防洪、排涝、排水工程没有统筹规划;

3、雨污分流未必是排水系统完善、控制内涝和面源污染控制的上策;

4、兴建大型雨水调蓄池多为单一目标控制技术,防治内涝型的滞留雨水调蓄池更主要是考虑安全性,即以错峰排水为主,而滞蓄为次;

5、 忽视了雨水调蓄设施的景观化和生态化;

6、 多功能调蓄未广泛推广应用,生态调蓄措施较少。

 

《城镇内涝防治技术规划》解读

 

1.适用范围

“规范”适用于新建、改建和扩建的城镇内涝防治设施的建设和运行维护,规定了源头减排、排水管渠和排涝除险的三段式内涝防治体系。“规范”规定的城镇内涝(urban flooding)是指城镇范围内的强降雨或连续性降雨(不包括进入城镇范围内的客水、因给水排水等管道爆管而产生的径流等)超过城镇雨水设施消纳能力,导致地面产生积水的现象。城镇内涝防治是一项系统工程,涵盖从雨水径流的产生到末端排放的全过程控制,包括产流、汇流、调蓄、利用、排放、预警和应急措施等,而不仅仅包括传统的雨水管渠设施。城镇内涝防治系统应包括源头减排、排水管渠和排涝除险等工程性设施,以及应急管理等非工程性措施,并与防洪设施相衔接。应急管理是以保障人身和财产安全为目标的管理性措施,既可针对设计重现期之内的暴雨,也可针对设计重现期之外的暴雨。应急管理还需重点保护既有的河道和明渠等敞开式的雨水调蓄、行泄通道,以及保持雨水调蓄、行泄通道和河道漫滩的畅通,不得非法占用。

 

2.主要内容

1、为有效防治城镇内涝灾害,保障公民生命、财产和公共设施安全,保护环境,制定本规范。

2、本规范适用于新建、改建和扩建的城镇、工业区和居民区的永久性内涝防治设施,也适用于其他需要防治内涝的地区。

3、城镇内涝防治设施的建设,应以批准的城镇总体规划和城镇内涝防治专项规划为依据,并与城镇排水、城镇防洪、河道水系、道路交通和园林绿地等专项规划相协调。

4、应按城镇内涝防治专项规划的要求,确定内涝防治设施的设计标准、雨水的排水分区和排水出路,因地制宜进行内涝防治设施的建设。对近期难以达到相关标准的地区,可结合地区的整体改造和城镇易涝点治理,分阶段达到标准。

 

3.信息化角度解读

《城镇内涝防治技术规划》要求利用信息化技术手段辅助城镇内涝防治系统,积极应对可能出现的超出源头减排设施和排水管渠承载能力的降雨,保障城镇安全运行。要求从雨水雨量监控显示、源头减排设施管理、排水管渠设施管理、排涝应急调度以及运行维护几方面进行城镇内涝管控。

通过信息化手段,围绕事前、事中、事后三阶段,分别对城市排水防涝进行实时监测、预案应用与抢险调度,为城市排水防涝提供支撑与帮助。

 

信息化技术在城市内涝前期预防工作的应用

利用信息化技术,在城市内涝发生前期,进行数据资源的梳理展现、仿真分析以及灾前预警,通过城市内涝模型进行事前灾害推演。搭建智慧防涝管控平台,对城市易涝点进行水量水位的实时监测与数据传送,进行城市内部易涝区域的分析;利用远程视频监控、遥感技术、信息化勘探技术、无人机、无人船等,对可能导致城市内涝的隐患进行排查,制定预案,完成内涝的灾前预警。

 

信息化技术在城市内涝治理工作中的应用

在内涝发生时,应用信息化技术,实现灾情的全程监控以及灾情处置联动。城市内涝模型事中灾害推演过程中,结合城市人员/车辆动态热力图和物联平台(包括视频监控系统,水位计、流量计等传感装置的数据采集以及信息通讯系统),完成灾情发展的动态信息实时传送,帮助防灾指挥相关部门对内涝信息进行准确的了解,明确可利用资源的分布情况,对指挥决策提供辅助,以保证内涝治理过程中,指挥调度的科学性和有效性。

 

信息化技术在城市内涝事后统计总结中的应用

内涝结束后,利用信息化手段,可提供更为迅速准确的灾情统计报表,率定城市内涝相关模型参数,提高模型预测准确率,完善城市内涝模型数据的更新以及模型修正。将内涝前后各信息化系统及传感设备所收集的数据信息作为内涝灾情信息统计的依据,实现对灾害损失的统计,并且进行对内涝前后城市管理全面的信息的对比,并根据数据分析提供排水工程养护及改造建议,形成完善的排水管理体系,做到有据可依。通过信息化系统的辅助,对复杂的内涝信息进行科学分析与评估,对以往内涝防灾方案进行优化调整进而得到更加精确有效的防灾措施和方案,为日后内涝灾害的预防和应急处理提供指导。

 

奥格智慧排水信息系统—助力城镇内涝防治

 

由奥格自主研发的AWater iDrain奥格智慧排水信息系统,基于互联网、物联网、云计算、大数据技术,建成设施完整、拓扑清晰、位置准确的排水信息“一张图”,从排水管理、监测预警、应急调度、模拟分析、考核监管、规划设计六个维度建设城市智慧排水防涝管控。

 

全面提高城市排水防涝智慧化、网格化、精细化管理水平,实现市、区、街镇、社会化管养单位多级的排水设施精细管理、动态更新、实时监测和智能管控;以补短板和推进专项内涝整治为重点,实现雨水流向全过程可视化查询、追溯与分析,为处置强降雨过程中引发的城市内涝等应急事件提供有效支撑,以整合运用模型分析技术和智能化为手段,以提升管理和服务能力为基础,以考核管理和绩效评价为保障,进一步提升排水管理效能,为排水空间规划、设计、排水设施改造与接驳提供决策支持。

 

排水信息一张图

以排水防涝数据库为基础,结合排水模型应用,建设排水基础管理平台,实现数据集成展示以及为排水业务系统提供扩展基础。

 

排水设施管理

通过加强城镇排水设施中心信息化建设,统一排水设施资产管理,使得相关单位、排水设施管理中心目前已有资源可以得到充分利用,避免重复建设。通过建立排水设施的损坏状况评价系统以及城市内涝的应急调度信息系统,实现高效管理,科学决策。

 

排水应急调度

围绕“三段式”的预案应用模式,经过事前设计、事中参考和事后完善的过程,提供预案库管理、预案制作与修改、预案调阅、基础数据管理,提供精细化应急抢险调度能力,提供应急班组管理制度,实现一雨一报,根据内涝程度,调度抢险队伍工作强度与设备物资使用情况,精细化管理每次抢险投入,既可以提高应急响应速度,也能节约抢险费用。

 

排水模拟分析

加强利用水动力数学模型技术对模型进行二次计算,实现城市排水管网能力不足分析,管网系统收水能力与排放能力不匹配分析,城市排水防涝设施之间不匹配分析以及河流顶托现象分析来解决内涝原因不确定、内涝治理无依据等问题。

 

海绵城市规划与辅助设计

通过城市蓝线划定、规划成果导入、规划统计报表、规划专题图制作、规划指标复核和项目近远期实施计划验证、工程项目与蓝线的冲突分析、数据共享发布以及结合奥格CIM平台实现城市排水防涝的智能规划、设计、实施全流程监管。

 

大数据总结分析

在城镇内涝发生后进行多方位数据的采集与统计展示,完成灾害分析,并在大屏中展示出来;对数据进行可视化统计及对照分析,对模型进行经验修正,为下一次灾害发生时预案准备及模型计算提供数据基础与科学保障。

 

运行维护

根据降雨期间和非降雨期间,为多功能城镇内涝防治设施制定不同的运行管理制度、岗位操作制度和设施设备维护制度,明确具体职责,来对城镇内涝防治设施进行日常运行维护和管理调度,保证城镇内涝防治系统效能的发挥,提高内涝防治设施总体利用水平。

 

奥格智慧排水信息系统主要体现在对城市排水防涝设施普查、管理、行政许可审批、养护管理、运行监控、模型智能化分析、应急指挥以及灾后总结分析等方面的应用,基于云计算、大数据的建模技术,利用长时间序列的动态监测数据及静态基础数据,集成现代水文学、水力学、虚拟仿真、大数据分析等技术,综合模拟城市排水,在云平台中搭建并行计算环境的基础上,有效应用智能优化算法,快速选取与最优方案相匹配的参数组合,保障模型准确度的同时,给出最佳规划方案,实现对排水管网的客观评价、科学规划、优化调度与安全运行。

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