城市雨洪内涝三维实景动态模拟表达方法研究

受全球气候变暖、城市化进程加快的共同影响,近年来城市极端降雨事件频发导致内涝灾害发生。基于水文、水动力模型得到的城市雨洪数值模拟结果难以展示降雨、内涝渐变过程等问题。提出雨洪内涝过程三维实景动态模拟表达方法,首先采用GAST(GPU Accelerated Surface Water Flow and Transport Model)水动力模型对雨洪内涝过程数值模拟,通过Godunov类型有限体积法进行数值离散,采用GPU并行技术加速计算获取不同输出时间下的数值模拟结果,创新设计了GAST模型数值模拟结果与数字高程模型数据耦合方法,构建了数字淹没网格模型(Digital Inundation Grid Model,DIGM),基于WebGL和三维地理信息系统(3D Geographic Information System,3D GIS)技术开发三维实景动态可视化引擎,构建雨洪内涝过程三维实景动态渲染机制,对雨洪内涝过程三维实景动态模拟进行表达。最后,采用本方法实现了西安2020年7月10日2次强降雨致涝过程三维实景动态模拟表达,结果生动直观准确,与实测结果吻合度高,表明该方法可有效弥补现有城市雨洪内涝数值模拟表达方法的不足,具有良好的应用价值。

缓解雨洪内涝灾害的城市设计策略——基于街区层面的暴雨径流过程调控

分析了街区层面空间要素对于暴雨径流过程和雨洪内涝灾害的影响,基于空间环境设计与径流调控设施整合的角度,从源头调控、运送调控、排泄调控和技术调控4个方面,提出了调控暴雨径流过程、缓解雨洪内涝灾害的城市设计策略。

海绵城市背景下排水管网效能与道路渗透性能耦合研究

该文针对海绵城市地下管网排水效能与道路渗透性能相互协同的问题,以广西河池市某城市道路为例,通过数学解析方法推导了海绵城市排水管网的效能动力学方程,采用室内试验的方法取样研究地基土水分入渗的演化和发展过程,并建立海绵城市地下排水管网与道路渗透耦合仿真分析模型。结果表明,随着时间的增加,原状土和对照组的渗透速率均呈现明显的指数降低的趋势。在相同的降雨持续时间内,城市道路积水时长随重现期时间的增加而增加,在同一的降雨重现期条件下,城市道路积水时长随降雨持续时间的增加而增加。

景观水文与历史场所的融合--清华大学胜因院景观环境改造设计

近年来我国许多城市饱受雨洪内涝问题困扰,许多老旧街区尤其严重。景观水文理念强调将场地产—汇流分析及雨洪管理策略与场地景观设计相结合,以达到解决内涝、营造水景观、塑造场地精神等多重目标。以清华大学胜因院景观环境改造项目为例,具体探讨如何在一处具有历史文化价值的内涝场地上,通过一系列雨水花园的建设和相关雨洪管理措施的应用,使最低洼片区能够解决2年一遇以下的暴雨内涝问题,并使雨洪管理措施与历史景观环境融为一体,达到空间序列重构、功能转换、文化符号等设计目标。