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2020-09-30

海绵城市设计

    海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。

    2012 4 月,在《2012 低碳城市与区域发展科技论坛》中,“海绵城市”概念首次提出;201312 12 日,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。而《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》以及仇保兴发表的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义,即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。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。

    海绵城市规划设计过程中存在的问题

    目前海绵城市规划与设计主要以CAD地形测绘图纸作为设计基础,然而由于海绵城市设计属于详细化设计,对设计场地的信息要求极高,现有的CAD地形测绘图纸很难满足海绵城市中排水组织的需求。特别是存在如下问题:

1) 无法准确反映每个点的地理信息、雨水水流方向,地面实际汇水区域划分、下垫面雨水量收集划分误差很大,规划设计出错率较高。

2) 无法精确确定下垫面地质条件,对低影响开发设施的布置带来很大局限性,增加低影响开发设施布置的错误率。

3) 地理信息采集困难,有些地方拒绝测量,有些地方难以测量。

4) CAD图纸部分地方信息不全,或者信息表达错误。

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    正是因为以上原因,使得目前海绵城市规划设计很难落地,无法体现海绵城市设计的系统性。

    基于实景模型的海绵城市设计

    针对当前海绵城市规划过程中对地形情况细节了解不够的问题,提出基于实景模型的海绵城市规划方案,利用实景模型指导海绵城市规划,并用于方案模拟,使模拟环境完全符合实际情况。

    实景模型基本特性

实景模型不同于传统的地形图,是实际情况完整的三维表达,使设计师实现远距离实地勘察,并对设计环境进行测量。

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某小区实景模型

    该实景模型可实现对现场的有效分析。

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实景模型坐标与高程信息的获取

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实景模型距离的获取

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实景模型面积的获取

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实景模型体积的获取

基于实景模型可测量的特点,可用于海绵城市方案的制定与分析。

    基于实景模型的汇水分析

    在三维视图界面内可以直接精确地测量读取任意点的高程、高差、距离、体积和表面积等地理信息,能够精确的划分出下垫面雨水汇集的水流方向,根据实际径流方向来规划排水分区和排水组织,告别雨水流向划分错误、低影响开发设施集不到雨水等情况。

海绵城市设计-艾三维BIM咨询

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    实景模型的管网模型

基于实景模型可用于指导规划区域的管线设计。

利用Bentley的SewerGEMS平台可实现管线设计与分析。

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基于实景模型的管网设计与分析

    基于实景模型的海绵城市设计与方案模拟

基于实景模型可进行海绵城市相关措施设计。

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基于实景模型的海绵城市设计

利用Bentley的SewerGEMS平台可进行如下设计:

    生物滞留池

    绿化屋顶

    渗流管沟

    生物滞留池

    透水铺面

    雨水花园

    雨水桶

    植物洼地

还可以控制其他环境条件进行方案模拟,如气候、积雪、蓄水层、污染物、污染物图示、土地使用等。

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 气候环境参数

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积雪参数设置

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蓄水层参数设置

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污染物参数设置

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污染物图示参数设置

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土地使用参数设置

在以上海绵城市设计的基础上,利用SewerGEMS软件即可实现不同方案的模拟。

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不同方案比较设置

    基于实景模型的海绵城市三维设计展示

基于实景模型还可实现管线和海绵城市设计的三维展示。

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基于实景模型的管线三维展示

 

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