Bentley洪水建模軟件助1.7億歐元市政新排澇計(jì)劃

 

 

　　海平面上升和頻繁的極端降雨等氣候變化加劇了里斯本市的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。葡萄牙城市的周邊區(qū)域這幾年的城市化進(jìn)程加快，導(dǎo)致土壤板結(jié)，進(jìn)一步加重了該地區(qū)的洪災(zāi)。大多數(shù)時(shí)候，洪災(zāi)是單個(gè)或多個(gè)匯水區(qū)的強(qiáng)降雨導(dǎo)致的。

 

　　里斯本的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施不足以確保洪災(zāi)期間充分排澇。因此，里斯本的洪水，尤其是城區(qū)的洪水，已經(jīng)成為近年頻繁發(fā)生的現(xiàn)象。從1900年到2006年，里斯本發(fā)生了84次洪水，而在2008年到2014年期間，發(fā)生了15次洪水。

 

　　除了物資成本外，洪災(zāi)還會影響居民健康和生活，因此急需創(chuàng)新性解決方案，于是制定了總造價(jià)1.7億歐元的全新里斯本市政排澇總計(jì)劃。

 

 

　　在里斯本城區(qū)建造地下水庫是控制和防范城市洪災(zāi)的可行策略之一。但是，經(jīng)評估，在歷史古跡眾多的城區(qū)建造水庫并非良策。因此，替代策略是從風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域引流，通過隧道引入塔霍河河口。

 

　　但是，在實(shí)施之前，需要徹底分析和量化該復(fù)雜、創(chuàng)新性工程解決方案的可行性、有效性和優(yōu)勢。為避免過去的被動式管理方法（先建造再檢驗(yàn)使用效果），這一次提出了主動式方法。里斯本市政的策略是利用所有可獲得的信息、知識和技術(shù)來制定一個(gè)全面計(jì)劃，并在實(shí)施之前研究不同的場景。ActionModulers的先進(jìn)城市洪災(zāi)模擬器是制定此主動式方案的關(guān)鍵要素，該市借助其可以全面地模擬替代方案。

 

 

　　城市洪災(zāi)模擬器用于開發(fā)和實(shí)施動態(tài)和集成的模型，以研究多個(gè)重現(xiàn)期的排澇和地表漫流。其主要目的是將當(dāng)前狀況與未來實(shí)施隧道策略后的場景相比較。

 

　　城市洪災(zāi)模擬器集成了兩個(gè)先進(jìn)的數(shù)值模擬引擎：（1）MOHIDLand引擎，用于模擬各個(gè)分水嶺的水文過程和2D地表漫流的水壓過程；以及（2）SWMM引擎，用于模擬城市雨水系統(tǒng)的水流。

 

　　MOHIDLand和1D管道水流之間的水交換由水力梯度計(jì)算得出，讓地表水可以通過進(jìn)水口和街道排水溝從MOHIDLand傳輸?shù)接晁到y(tǒng)，在無法及時(shí)排澇時(shí)，可通過檢查井溢出（水從雨水系統(tǒng)回流到MOHIDLand）。

 

　　項(xiàng)目應(yīng)用了帶有50多萬個(gè)節(jié)點(diǎn)以及4米空間分辨率的高分辨率計(jì)算網(wǎng)格。這些計(jì)算網(wǎng)格是基于最新地形學(xué)和平面幾何數(shù)據(jù)層的插值。

 

　　基于多個(gè)不同重現(xiàn)期和歷史事件考慮降雨，假定土壤狀況為高濕度（低滲透容量），并對兩個(gè)不同的海平面場景進(jìn)行了分析。

 

 

　　通過應(yīng)用建模系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)能夠積極重現(xiàn)里斯本城區(qū)最近頻繁發(fā)生的洪水。

 

　　對比現(xiàn)有狀況和擬議解決方案，團(tuán)隊(duì)能夠清楚地將擬議解決方案確定為有效解決方案，大幅縮小洪水區(qū)域。

 

　　使用此數(shù)學(xué)建模方法的主要優(yōu)勢是，它可以利用技術(shù)，以更低的成本實(shí)施積極的解決方案，精確地分析和可視化多個(gè)場景的洪災(zāi)后果。這樣一來，決策者就可以減小不充分的決策帶來的風(fēng)險(xiǎn)，減少復(fù)原排澇基礎(chǔ)設(shè)施的高昂成本。

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