河道水位优化在高密度建成区海绵城市建设中的应用

以处于南通市高水系和低水系的两种高密度建成区为例,探讨了通过对内河水位的优化来最大程度地提高区域排水防涝能力的可行性,尽量避免大规模翻建。研究结果表明,高水系区域河道水位下降0.2m时翻建比例下降14.1%,河道水位再下降0.3m时翻建比例下降7.0%;低水系区域河道水位下降0.4m时翻建比例下降2.6%,河道水位再下降0.3m时翻建比例下降2.8%,高水系区域排水管渠需翻建的比例下降程度较低水系区域大。

涝水分流措施在雨水系统提标改造中的应用

涝水分流是一种借助于水力模型的模拟校核功能,将涝水通过雨水管渠分流至周边能就近排河的管渠或直接就近排河的雨水系统改造设计方法。昆山市老城区的研究案例表明,在达到相同的积水点消除效果的前提下,以涝水分流为主的改造方案比以管道翻建和调蓄为主的方案在节省投资和减少交通影响方面具有显著优势。涝水分流措施是一种值得推广的雨水系统提标改造首要措施。

上海市海绵城市试点规划及适用技术研究

作为2016年国家海绵城市建设试点城市,上海市在试点区域选择上坚持问题和目标导向,聚焦上海排水标准偏低、初期雨水污染、内涝防治严峻等问题,选择具有代表性的临港地区为试点区,将试点区域分成7类示范区,明确各分区重点示范内容和方向,并因地制宜科学选择25项适用技术集成于15个项目包,全面示范"源头削减、过程控制、系统治理"的技术路线,具有广泛的代表性和示范性。

自然与引水因素对受纳水体自净作用的影响研究

以嘉兴河道底泥和河水为研究对象,以上覆水中氮的存在形态及浓度作为考察指标,通过小试实验模拟了实际受纳水体在四种自然/引水条件(底泥是否存在、复氧与否、不同流速和温度)下的自净过程。结果表明:在无大气复氧条件下,厌氧微生物活性较高而好氧微生物活性较低,使得氨态氮在底泥中厌氧微生物的活动下大量释放积累并影响了其硝化作用及好氧反硝化作用。低温下底泥和上覆水中微生物的活性均较低,氮的释放及转化均受影响。因此,在引水工程中可增加跌水等工程以增加受纳水体的复氧能力,夏天引水时可适当减少引水时间和流量,延长引水周期。

海绵城市设施与雨水管道提标调蓄设施的容积换算方法研究

提高雨水管渠设计重现期是应对城市内涝的重要措施,然而城市建成区难以实现雨水管道大规模翻建。海绵城市建设可削减径流总量和径流峰值,提高管网排水能力。以上海市中心城区典型排水系统为例,定量分析了海绵城市设施对排水系统提标的贡献,提出海绵城市设施与提标调蓄设施的容积换算方法。

基于模型优化的流域监测方案研究

海绵城市建设需同步构建针对水质水量的监测方案。以滴水湖流域为例,构建了基于模型优化的监测方案。该方案分成汇水分区、典型项目和典型设施等3个层面,结合流域水质水量模型的构建分析,在满足监测要求的同时减少监测点数量,有效降低经济成本和设备维护难度。

雨水口截污技术发展综述

雨水口是城市排水管道汇集雨水径流的入口,同样也是雨水径流中大量污染物进入管网的源头与通道。因此,在雨水口设置净化截污措施至关重要,可以减少雨水径流污染物向下游的排放并控制城市水体的面源污染。文中介绍了雨水径流中污染物特点与国内外雨水口截污技术与专利的发展,分类介绍了沉砂式、拦截过滤式、离心式、水质型、嵌入式、除油型和防臭型等多种形式雨水口。

翻转法CIPP在排水管道预防性加固中的应用

通过总结国内排水管道常用的非开挖修复方法,重点讨论了排水管道翻转法CIPP的技术原理、内衬壁厚设计、施工流程、验收标准,以及常见质量问题分析,并介绍了上海北翟路DN1500污水管预防性加固案例,以期对今后国内城市排水管道非开挖修复技术应用发挥参考和指导作用。

新时代我国城镇排水防涝与流域防洪体系衔接研究

洪涝灾害包括内涝和外洪,两者既有区别又紧密联系。在对内涝和外洪关系分析的基础上,借鉴美国在城镇洪涝灾害防治方面的经验,提出城镇排水防涝和流域防洪在标准和技术上的衔接,详细阐述并分析了城镇排水标准、内涝防治标准、治涝标准和防洪标准规定的内容和彼此之间的衔接条件,从规划和工程两方面提出了技术衔接的途径,并提出明确排水防涝与防洪的职责与界限、加强规划管控、加强信息共享和建立联防联控机制等建议,以期为新时代城镇排水防涝和流域防洪工作提供参考。

区级海绵城市建设规划中指标管控方法探讨

针对区级海绵城市建设规划中管控单元划分和指标分解等关键环节,提出最小管控单元和管控指标源头-系统两级分解体系。上海市虹口区的案例表明,最小管控单元可有效衔接源头地块、控规单元和排水系统,管控指标源头-系统两级分解体系可有效体现系统性工程在海绵指标中的贡献,合理减轻源头项目的达标压力。

高度城市化区域市政雨水泵站布局模式研究

旧城区等高度城市化区域的排水系统改造往往面临用地紧张、道路狭窄等问题,泵站的布置模式至关重要。以我国东部某平原河网地区城市旧城区排水系统改造为研究对象,提出4种综合改造方案,并进行对比研究。研究认为,采用适度分散布局模式,并采用一体化预制泵站形式是一种可行的方式。

感潮河网地区水安全保障系统方案

针对感潮河网地区内涝灾害频发的现象,以上海临港主城区为例,在对区域现状进行内涝风险评估和积水原因分析的基础上,从源头削减、排水路径优化、河道控制水位优化、水面率提高、排涝泵站设置、竖向控制以及管理的角度,提出构建区域源头减排、排水管渠、排涝除险、应急管理的水安全保障系统方案。模拟结果表明,该方案实施后可有效消除区域积水和内涝风险。

排水箱涵沉积物运动模拟

排水箱涵内沉积物的累积改变了水力输送条件,对城市排水系统运行状况具有重要影响。为了减少这种影响,亟需研究排水管涵沉积物运动规律,掌握沉积物累计的特征。根据计算流体动力学数值模拟技术,耦合流体体积函数模型和离散相模型,研究了排水箱涵沉积物输送过程。结果表明箱涵内一部分颗粒会沉积在箱涵底板,沿流向两侧沉积颗粒较多,中心部位较少。箱涵底板沉积物一定程度上保护了底板免受水流冲刷,但是限制了管道的输水能力,可能成为污染物的载体,在后续出现大流量冲刷中造成污染。

以总磷控制为主导的滴水湖水质保障系统方案探讨

针对滴水湖流域存在的雨污混接、缺乏面源污染控制措施和优质补水水源、射河涟河污染直接入湖的现状,采用水质管理TMDL的思路,以总磷控制为主导,构建了滴水湖水质保障系统方案。水质保障方案以控源截污为主,创新性提出使河湖独立的闸坝拦截措施,并综合源头减排和综合治理措施,有效保障滴水湖水质。

平原河网地区排水防涝能力提升的系统方案研究

针对平原河网地区内涝频发的现象,分析了地区排水防涝特点,提出内河水位控制、增大管径、局部强排、雨水调蓄和涝水分流等五大措施,并结合某典型区域,提出系统方案。模拟结果表明,该方案可显著提升平原河网地区的排水防涝能力。

再谈平原河网地区汇水分区划分

平原河网地区汇水分区划分对完善区域防洪除涝、内涝防治和水环境整治有重要意义。借助DEM提取地貌特征划分汇水分区是最常见的做法,但对平原河网水系或地物要素复杂地区划分结果却不甚理想。针对这一问题,提出基于地形高程数据水动力模型构建的平原河网汇水分区划分方法,该方法考虑将汇水分区划分思路由依靠地形数据转向统计水流规律,通过研究常规调度模式下的水体流向和通量划定汇水分区,实现由“岸上”划分到“水里”划分的转变,弥补单纯利用DEM因地形精度不足、算法选择不当或地物要素细化不够等造成的汇水分区划分精度问题,提高平原河网地区汇水分区划分的准确性。

上海滨海盐碱地区雨水花园适应性结构设计——以临港海绵城市建设示范区为例

上海临港新城作为我国海绵城市示范点之一,其所在地上海属于典型的滨海盐碱地区,但现有海绵城市建设中关于雨水花园的设计缺乏对地下水位高、土壤盐碱化严重等问题的解决方案。针对以上问题,将雨水花园与工程隔盐技术相结合,通过室内模拟和正交试验方法,研究不同结构雨水花园(包括隔盐层材料、隔盐层位置、填料层厚度)对隔盐效果和雨水渗透过程的影响。结果表明,不同因素对隔盐效果影响大小的顺序为:隔盐层材料>填料层厚度>隔盐层位置;对雨水渗透影响大小的顺序为:隔盐层材料>隔盐层位置>填料层厚度。并且根据盐碱地等级分类和水文功能需求,提出适于上海滨海盐碱地区的3种雨水花园结构模式:适用于重度盐碱地区的强隔盐型雨水花园、中度盐碱地区的综合型雨水花园和轻度盐碱地区的渗透型雨水花园。

嘉兴平原河网水质闸泵调控优化方案浅析

平原河网水环境污染是国内平原河网的共性问题。在平原河网地区采取闸泵调控手段来加速河水的流动,增加水的更新速率,从而使水质在短期内有所改善。然而,针对引水实施条件对受纳河道水体水质的影响尚缺乏全面的分析和研究。本文以嘉兴城区6km2示范区域内的河道底泥沉积物和河水为研究对象,在实验室中模拟示范区水环境,对比分析不同条件下对受纳河道水体水质的影响,为引水工程的方案设计与实践提供理论参考。

城镇内涝防治技术体系与集成示范

项目组针对内涝预警预控、产汇流精确计算和雨水全过程控制等难点问题,开展定量强降雨估测、极端气候降尺度算法、流域产汇流精准预测、水陆耦合精确分区、绿色调蓄源头减排、削峰调蓄过程控制、开放空间滞蓄行泄等七项技术研究,形成关键技术群。首次构建了我国源头减排、排水管渠和排涝除险三段式内涝防治技术标准体系,制定《室外排水设计标准》《城镇内涝防治技术规范》《城镇雨水调蓄工程技术规范》等标准规范15部,填补了国内标准空白。项目构建了城镇内涝防治集成技术体系,在上海、珠海、厦门等全国七大地理分区50余个城市开展应用,全面提升了当地排水防涝能力,取得显著的经济和社会效益,推动了排水专业在新发展理念下的技术进步。

流域尺度海绵城市专项规划的方法研究——以上海临港国家试点区为例

海绵城市建设是一项多专业、多部门协同完成的系统工程,需要专项规划的有效指导。本文以上海临港国家试点区为例,从海绵城市建设需求分析和目标入手,明确总体思路,重点构建了海绵生态格局和划分汇水分区,同时划分管控分区,明确管控指标要求,并提出海绵城市建设的系统方案和与相关规划衔接的内容,从流域尺度明确了海绵城市专项规划的方法,以期为其他地区同层级海绵城市的专项规划编制提供参考。