MIKE URBAN在城市排水系统模拟分析中的应用及进展

城市排水系统的信息化模拟对优化管网设计、监测管网运行以及减少城市内涝至关重要,管网模拟软件应运而生。针对目前工程应用较多的MIKE URBAN软件,总结了目前国内外采用该软件进行管网信息化管理的方案,说明了其模型原理,归纳提炼了其建模步骤,并针对提高模型准确率的多种率定方法进行了分析,对当前MIKE URBAN软件的应用情况进行了分析,并总结了存在的问题和提出了可行的发展方向。

对城市地下智慧管网的研究——以某市管网改造工程为例

城市的不断发展导致地下管网的种类和数量日益增多。城市管理者对地下空间的开发缺乏科学合理的规划设计,以及主管部门在规划设计、施工维修过程中存在一定的沟通闭塞,城市地面被反复开挖,造成严重的社会资源浪费。通过三维建模软件将地下各类管网绘制在三维模型中,以三维实体管线模型真实反映地下管网复杂空间分布状态,为城市地下管网规划设计、施工维修、运营维护提供清晰的解决思路和技术方案。

城市污水管网的优化设计方法

随着城市化进程的不断加快,为了进一步构建更加完善的城市污水管网体系,在有效地进行设计与优化过程中,结合城市管网工程实际,有针对性地进行有效的优化设计,全面提高设计水平,保证城市污水管网有效配置,推进城市化全面发展,提高人们生活质量。通过具体分析,本文从多方面探索了污水管网优化设计的方法。

国外某地区供水管网工程设计

城市给水管网是城市基础设施的重要组成部分,其质量直接影响城市的发展和居民的生活质量。传统给水管网平差计算往往以手工计算为主,效率低下耗时耗力且极易出错,本文以国外某城市给水管网建设工程为例,详细介绍了环状给水管网设计的过程,并利用CAD和“管立得”软件对建立的给水管网进行了管网平差和校核计算,极大提升了设计速度和计算效率,为其他给水工程设计提供参考。

城市排水管网漏损检测与修复策略研究

本文旨在研究城市排水管网漏损检测与修复策略,提高排水系统效能和可持续性。内容包括漏损对城市环境和基础设施的影响、传统与先进漏损检测方法及数据处理方法、漏损修复策略与效果评估、管网管理与维护方法、实践案例分析以及未来发展方向与挑战。有效的检测与修复策略,可以提升排水管网的可靠性、安全性,减少资源浪费,实现可持续发展目标。

城市市政基础设施智慧管理平台构建研究

为了提高城市市政基础设施的管理效率、优化资源配置、提升服务水平,本文聚焦于城市市政基础设施智慧管理平台的构建研究。首先梳理了城市市政基础设施智慧管理平台建设的背景及国内外研究现状指出了智慧管理平台建设的必要性和迫切性。随后阐述了整个平台构建的总体架构和思路,并详细描述在平台构建与研究过程中解决的关键技术问题和主要研究成果。最后,结合城市市政基础设施领域的需求和以往的建设经验,分析了城市市政基础设施智慧管理平台进一步研究的设想。

智慧理念在城市道路上的应用浅析

智慧理念在城市管理上的推广应用,符合时代大潮,符合国家导向,是当前城市高质量发展的重要方向。在对城市道路系统特征和组成要素分析的基础上,探讨智慧理念与城市道路各要素的结合需求和应用方向,并对智慧应用的基本功能进行了分析。对城市道路系统进行智慧管理,可以有效提高城市道路系统的运行安全和经济效益,为城市道路的科学管理和决策提供了实时、准确、直观的数据和信息。

排水管网问题对城市内涝风险的影响研究与应对

随着城市化进程加快,极端降雨事件频次和强度增加,城市雨水排水系统面临更大的压力。然而,城市排水管网存在管道病害、设计标准偏低、排水体制不完善等问题,直接增加了城市内涝风险。本文针对城市排水系统面临的问题,提出了丰富管道检测手段、提升管道智慧化程度、完善管理体系等应对策略,旨在为城市内涝防治提供帮助。

基于MIKE URBAN模型研究设计暴雨雨型对城市内涝的影响

以成都市中心城区某内涝频发区为研究区域,应用MIKE URBAN模型研究设计暴雨雨型对城市内涝的影响。通过模拟不同重现期和雨型的设计暴雨条件下城市排水管网的节点溢流情况,并对溢流总量、易涝雨水井溢流时间变化情况和管网溢流空间分布变化情况进行对比分析。结果表明:重现期大于20年,设计暴雨雨峰系数越小,排水管网溢流总量越大;设计暴雨雨峰系数越小,易涝雨水井处溢流程度越严重,其影响程度随重现期增大而减小;设计暴雨雨峰系数越大,管网溢流点数量越多,相应的内涝灾害等级越高,内涝积水影响的空间范围越大。本文在揭示暴雨雨型与城市排水管网溢流规律的同时,验证了四川省水文手册中成都市中心城区设计暴雨雨型的合理性,对城市排水防涝工作具有一定指导意义。

基于多层级目标耦合的城市内涝防治研究

针对目前市政排水与水利排涝两个行业、两个体系导致标准不衔接的问题,提出城市内涝防治的多层级目标,统一设置“低标不积水、涝标不成灾、超标可应对”3个层次的防涝标准和相应的积水范围、积水深度、积水时间、城市基本功能正常发挥程度等防涝目标。以浙江省义乌市中心城区为研究区域,利用MIKE FLOOD模型耦合MIKE Urban一维管网模型、MIKE 11一维河流模型、MIKE 21二维地表漫流模型,建立了“水-地-管-河”耦合的义乌市城市防涝水文水动力模型,通过2场实测暴雨洪水资料对模型进行了参数校准和验证。结果表明:建立的模型较好地模拟了降雨后地下管网的产汇流状态、洪水在河道的演进过程以及河流、管网漫水后在二维地形的淹没情况;多层级目标耦合后,低标情景下的义乌市中心城区排水管道满管率由65.3%上升至76.0%,说明“水-地-管-河”的耦合作用对城市防涝有一定影响。多层级目标耦合的城市防涝模型可较好反映城市防涝工程与非工程体系的实际运行状态和防涝效果,可为城市内涝治理提供参考。

基于Mike Urban的雨水管网模型分析

老城区在城市化的发展过程中面临越来越严重的内涝问题,城市排水管网模型是研究城市内涝灾害的重要方法。以东莞市谢岗镇中心区为研究对象,建立基于Mike Urban的雨水管网模型,模拟不同重现期设计降雨条件下排水系统的运行情况,提出改造措施使其满足10年一遇的降雨。结果表明现状雨水管网排水能力勉强满足2年一遇降雨,通过增加调蓄池能明显降低管道峰值水位,将现状管网排水能力提高到10年一遇降雨,但想从根本上解决内涝问题还需要LID措施进行源头控制。本研究为老城区管网评估和改造提供了技术支撑。

基于MIKE URBAN的广州市东濠涌片区暴雨内涝模拟研究

随着城市化的不断发展,城市暴雨内涝灾害趋于严重。为了减少由此带来的经济损失和人员伤亡,对城市内涝灾害开展研究具有重大的实际意义。以广州市越秀区东濠涌排涝片区为研究对象,基于MIKEURBAN构建了能够模拟外江潮汐、内河涨退水、地面积水和管网排水过程的城市暴雨内涝模型,采用2011、2014年2场暴雨对模型模拟效果进行了检验,并以2011年“10·14”暴雨为应用实例,模拟了暴雨与珠江潮水遭遇、河道水位改变、湖泊汛期正常蓄水位改变等不同情况下的内涝积水情况,初步分析了区域内涝成因。研究结果表明该模型能够较好地模拟区域城市内涝积水情况,可有效分析城市暴雨内涝成因,可为城市内涝治理和内涝风险评估提供一定的参考。

城市湖泊污染控制工程研究——以梅溪湖为例

在城市快速开发建设进程中,城市湖泊水环境面临着严峻考验。文章以梅溪湖为例,分析梅溪湖规划建设的成功经验,并针对晴天污水直排、初期雨水污染、管网病害等突出问题,采用排口智能化改造、管道病害修复、管网改造完善等工程措施,在控制入湖污染的同时兼顾景观功能。该工程的实施对完善城市排水体系、防治污染风险、改善湖泊水质具有重要意义,为城市湖泊污染控制提供有益借鉴。

排水模型不同概化方式对模拟结果的影响研究——以MIKE URBAN软件为例

模型概化是模型构建的关键,直接影响模型模拟精度。以广泛应用的MIKE URBAN软件为例,研究排水模型不同概化方式对流量模拟结果的影响。结果表明:在排水分区尺度上,模型不同概化方式不会改变模拟趋势;不同概化方式影响峰现时间、峰值流量,且与降雨强度有关,降雨强度越大,峰值流量差异越大;整体来看,对管线进行简化合并的概化方式模拟精度最高,采用按实际情况划定子汇水区和手动指定排水路径的模型概化方式模拟精度最差。

基于MIKE模型的湘阴县雨水管网健康度评价

以洋沙湖镇涝溪桥村地区为例,采用MIKE模型分析了岳阳市湘阴县在遭遇暴雨干扰时的雨水管网健康度。在采用一次降雨过程中严重内涝点的实测积水深度对模型进行率定和验证的基础上,利用该模型模拟了重现期为1、3、5、10、20 a的2 h设计降雨,重点分析了重现期为3a的降雨过程,并结合排水能力、管网结构、环境因素、社会因素4项综合指标和15项子指标构建了雨水管网健康度评价指标体系。结果表明:该区域管网的排水能力综合指标的得分为0.48,管网结构综合指标的得分为0.78,环境因素综合指标的得分为1,社会因素综合指标的得分为0.66,综合健康度为0.54,综合健康度等级为较差;重现期越大,积水深度也越大,但最大积水深度到达的时间并不受重现期影响;积水风险较大、积水较深位置均位于健康度较低的管道附近。

基于SWMM-VIKOR的武汉市片区内涝风险评估

全球气候变化不断,极端天气增多,为对城市洪涝灾害开展科学防控工作,减缓洪涝灾害对我国城市的影响,以武汉市某区域为研究对象,通过水文分析,运用SWMM模型对排水管网进行精细化、全面化建模,研究洪涝灾害下城市排水管网的受灾情况,得到某重现期降雨条件下管网节点内涝积水状态,并据此使用VIKOR方法进行城市区域风险评估。结果表明,基于SWMM-VIKOR模型的城市典型洪水模拟能较好反映城区复杂的地面状况,演算地下管网与道路坡面水流数据,可为城区的防洪排涝提供技术支持。

短历时雨型对城市排水管网运行状态影响研究

管网过流能力不足或老化会导致城市内涝问题日趋严重,借助水力模型辅助城市排水管网改造尤为必要。考虑到设计雨型是影响管网设计标准的重要因素,以广州市猎德涌排涝片为研究区域,分析两种短历时设计雨型对管网运行状态(包括溢流和充满度两方面)的影响。研究表明:芝加哥雨型雨峰系数为0.35,降雨集中在雨峰附近,P&C雨型降雨波动分布在前半时程,主雨峰系数为0.16;芝加哥雨型下的满流管段数与溢流检查井个数大于P&C雨型的,对于管道的设计标准要求更高;而P&C雨型下的溢流总水量及单个检查井溢流水量大于芝加哥雨型的,对于地表积水影响更大;10 a一遇设计情景下,两个雨型模拟结果差距最大。通过量化分析溢流与管段充满度对雨型的响应,以期为城市管网设计与改造提供参考。

基于GIS-Mike Flood耦合模型的校园内涝模拟研究

针对合肥市某校园内涝问题,利用GIS解析卫星图像得到研究区五类下垫面分布信息,并进行汇水区的自动划分,再结合RTK设备实测高程点,得到了园区的3 m×3 m高精度DEM数据。进而分别采用Mike Urban和Mike 21构建了研究区内的一维管道模型及二维地表模型,并将两者在Mike Flood上进行了耦合。同时,在易涝区安装了流量计、液位计和雨量计,通过两场实测降雨对模型进行率定,并根据相关系数(R^(2))与Nash-Sutcliffe效率系数(E_(NSE))评判率定结果。最后,利用芝加哥雨型拟定了5、10、30、50年重现期的降雨情景,模拟得到不同降雨过程中节点与管道超负荷的严重程度、淹没范围与淹没深度。结果表明,该校园内涝主因是下垫面规划不合理,部分区域存在管线较长和集水范围过大问题,导致地面对雨峰径流吸收有限,管网超负荷情况严重,峰值雨水不能及时排出。

基于复杂高密度管网结构优化技术的银川城区排水过程高效模拟方法

为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,以银川市约310 km^(2)的城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,基于普适性的数字地形高程DEM数据处理、土地利用类型划分、合流制排水管网和污水处理厂概化等技术,提出了一种基于复杂高密度管网结构优化技术的城区排水过程高效模拟方法。采用理想地形和实际地形对该方法模拟的精度和效率进行了验证,结果表明:对一级支管做删除概化处理对实际的管网排水过程模拟结果影响较小,20.46 km^(2)区域内一二维耦合节点数可削减27.8%,模型计算效率提高12.18%,且研究区域越大,计算效率提升越明显;模拟结果与实测值误差在6%以内,在保证模拟精度的同时大幅提高了计算效率。