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Bentley海绵城市技术解决方案

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Bentley海绵城市技术解决方案

12月1日,住建部办公厅发布关于海绵城市建设监测标准、专项规划与设计标准、工程施工验收与运行维护标准等三项国家标准的征求意见,推动海绵城市快速建设。



本文从地形测绘、年径流总量控制率,调蓄容积、水质计算等方面论述了传统技术在海绵城市中的缺陷,并给出了Bentley技术海绵城市解决方案。本解决方案已在具体项目中实施应用,具有很好的实践效果。



Bentley实景建模技术的应用
(Context Capture)



1、传统海绵城市设计的地理依据


CAD地形测绘图纸




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2、Bentley实景模型给海绵城市规划带来的好处


Bentley实景建模技术——将真实的图像带入您的基础设施项目中


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Context Capture为厦门创新园区实景模型




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无人机倾斜摄影技术,利用无人机搭载摄影相机,从垂直、倾斜等多角度采集影像



3、Bentley实景建模技术工作流程


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Bentley排水水力模型在海绵城市的应用
(SewerGEMS)


1、海绵城市的定义


顾名思义,海绵城市是城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。


海绵城市——低影响开发雨水系统

结合用地功能和布局,分界和明确各地块单位面积控制容积、下沉式绿地率及下沉深度、透水铺装率、绿色屋顶率。


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2、海绵城市控制指标


一般包括:

       雨水资源化利用目标大多可通过径流总量控制实现,所以,各地低影响开发雨水系统构建选择径流总量控制作为首要的规划控制目标,其次径流污染物控制目标。


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3、传统海绵城市项目设计





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4、海绵城市项目建模应用——SewerGEMS



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SewerGEMS可简化建模流程,使工程师有更多时间来设计、分析和运营污水或雨污排放混合系统





5、SewerGEMS在海绵城市的应用


(1)细致分配和估算雨水载荷


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(2)实际情况的模拟


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(3)模拟和分析





SewerGEMS可以通过实际的水文水力学参数来在软件中模拟出实际排水情况,为海绵城市项目的设计方案提供依据和改进的方向。

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(4)排水能力评估


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(5)排水水量、流量等水文水力学指标模拟分析




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(6)水质模拟


为海绵城市项目水质分析准确度提供了保证。

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(7)水质分析



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(8)多分案进行比选


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6、SewerGEMS海绵城市项目建模流程


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7、SewerGEMS海绵城市实际项目案例分享


项目名称:海沧创新园区海绵城市建设方案

项目地点:厦门海沧区

项目时间:2017.6

项目背景:国务院75号文和市委、市政府统一部署,海沧创新园区是2017年海绵城市建设重点区域。


结合城市水环境综合治理以及创新园区的有机更新等建设内容,明确具体建设项目的主要控制模式、比例及量值,落实海绵城市设施的类型、布局、规模等要求,避免大拆大建,体现“源头排—过程控制—系统治理” 系统的海绵城市建设理念。


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项目区位及规划范围


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下垫面解析


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建立实景模型


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根据市政管网图纸快速建立管网模型

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根据实景模型的地理信息对下垫面地面径流方向、屋面径流方向进行划分,将径流汇集的下垫面划分为排水分区,尽可能的细致分区,尽可能还原实际的排水情况。

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最终本次模型规划区一共划分成2000多个排水单元。


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根据规划低影响开发方案布置LID模块,约600个。


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白色模块即为LID设施。

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确定模型各个模块的参数,本次模型参数选择参考SWMM参数表和《厦门市海绵城市建设技术规范》。



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根据规划确定区域径流控制目标为不低于69%,设计降雨量不小于26.0,设计暴雨强度采用芝加哥降雨模型和当地暴雨资料相结合来确定。


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水质参数确定



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定义各种下垫面的土地使用属性。



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根据不同的水文水力学参数设置不同的模型方案,本次模型根据以下参数不同,设置了不同的分项选择选项,根据不同的分项选择组合生成了12个对比方案。


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 运行所有的方案,生成计算概要,导出划分的各个地块或者各个节点的计算结果,可以生成报告、图示和数据表格等结果。


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计算所有模型,导出模拟期间流量变化过程线,年径流量控制率70%对应的降雨量26.8mm的雨量情况下,年径流控制降雨量已基本达标。


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说明模型效果符合实际情况,模拟程度较高。


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排水能力评估


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 对比添加低影响开发设施前、后以及LID方案二,三种污染物的径流损失、去除量、径流量和积累量,生成污染物相关的图示。


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根据图示和数据表格,模型对城市径流污染物的削减已经达标,根据估算。


城市径流污染物中,SS往往与其他污染物指标具有一定的相关性,因此,一般可采用SS作为径流污染物控制指标,低影响开发雨水系统的年SS总量去除率一般可达到40%-60%.年SS总量去除率可用下述方法进行计算:

年SS总量去除率=年径流总量控制率×低影响开发设施对SS的平均去除率。


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 总体目标基本达到,各个地块厂区也要细分达到各个地块指标,对各个地块进行水量水质分析,确保每个地块达到要求。


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对于效果不好的地块及时新建方案,对该区的LID设施、排水组织等做出调整,确保每个地块达到指标。

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Bentley技术在三维模型设计中的应用
(OpenRoad Designer)

1、从概念到施工(OpenRoad Designer)

OpenRoad Designer采用综合建模环境可直接搭载SewerGEMS、Context Capture平台,统一从概念设计到竣工设计和施工过程,可提供完整且详细的设计功能,适用于勘测、排水、地下设施等设计。

OpenRoad Designer可创建、操纵、设计和分析雨水和污水管网。



2、OpenRoad Designer在海绵城市项目中的应用

OpenRoad Designer根据实际的设计方案,在实景中能对管网和低影响开发设施进行快速建立三维模型。

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智慧水务主要任务是优化供水和饮水安全,随着城市供水集约化发展和管网改扩建力度的加大,自来水公司面临着如何将出厂优质合格的饮用水保质保量地输送到千家万户。由于供水管网结构复杂,对于生产调度仅靠人工经验判断越来越难以适应规模不断扩大的系统;而且,随着管道的老旧破损、接口处漏水等原因造成产销差一直居高不下,掌握给水管网系统的动态运行,是管理者的必备要素。

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