地表径流减控 让城市从容应对强降雨

2018年09月29日 09:32:15 来源:科技日报
编辑:徐佳

“漏斗”式调蓄高效利用雨水

为防止内涝影响城市秩序,雨季积水需要快速排沥;而到了雨水稀少的季节,城市绿化和景观等又需要消耗大量的水资源。一出一进,降水没有得到最大化的调蓄和利用。有没有办法实现雨水的动态调蓄,既不形成内涝,又能增加城市的蓄水呢?

在张书函等人的研究成果里,记者看到了答案:往系统里输入一个降雨过程和地理数据,按照规划和防汛要求标准,根据设计需要,系统很快就自动计算,并给出该区域一段时间内雨水径流变化趋势。模拟系统里,雨水滴落在城市的屋顶、路边草丛,汇成涓涓细流,最终流进雨水井,通过管道,排进城市景观河道、湿地湖泊。不同的是,这里雨水径流是有序可控地流动。雨水流动,借助透水铺装、下凹绿地、绿化屋顶、雨水湿地、生物滞留槽、植草沟等地表径流减控技术,下垫面数字化识别、水影响评价和内涝风险分析技术,以及区域降雨径流水质水量综合模拟与耦合分析技术等,每一环节都能将部分雨水滞留,多余的水按照最佳的流速和流量,通过调节管、池,绿地和湿地、河道,逐级下泄,实现了梯次有序排放。不仅如此,借助生物滞留槽等设施,延缓雨水排放同时,还可借助人工土壤和植物根系,实现雨水的吸附净化,这样最终排放进管道和河道的雨水水质会极大改善,也为城市积蓄了大量可利用的清洁水资源。

“每一场可以导致城市‘看海’的大雨,什么时候是积水高峰?积水如何才能快速消退?以往没有一套仿真模型,也缺乏足够有效的数据可供清晰地观察。如果把我们研发的设备联成网,部署到位,那么从降雨开始,到形成地表径流,最终到雨水排沥,都可以清晰地追踪,可视化再现。方便科学地做出决策调度。”说起研究成果,张书函充满了自信,“现在的城市降水来去匆匆,不利于水资源的利用,未来对城市雨洪防控,要尽可能地多留下,做到‘细水长流’。”在这一系统加持下,城市的雨水调蓄排沥系统犹如一个巨大的“漏斗”,实现了雨水的科学滞蓄和梯次排放。不仅城市雨洪排沥会更加科学,还可实现城市雨洪综合调度存储,水多的时候,借助地下管廊、沟槽、湿地等分散存储,缺水的时候,又可以通过管道把存储的水统一调度,集中使用。

防洪防涝实战效果显著

早在2013年,张书函等人的研究成果就在占地10平方公里的北京未来科学城内进行了集成试验。跟踪监测验证了课题组的研究成果,示范区内5年一遇以下降雨外排雨水的最大径流系数为0.175,径流系数比不采取减控措施减少70%。

如今,这一研究成果已在实际应用中得到了检验。在北京、上海、广州和镇江4个城市,该系统已为城市内涝气象风险普查、城市内涝模型建立提供了数据和决策支撑,在城市排水防涝工程规划中得到应用。

江苏镇江市政部门借助这一研究技术,对主城区30平方公里范围内的地表空间类型进行了识别规划,建立起了“镇江雨水综合管控平台”,成为当地防洪和雨水调蓄的利器。这一研究不仅市政建设管理部门开始应用,而且还吸引了广州、上海等地房地产开发设计和建筑规划设计企业的目光。不少企业负责人表示,借助这一技术,企业在做开发前预规划时,可以节省大量的调研时间,有利于做出更好的匹配选择,节省了资金提高了效率。(记者 孙玉松)

原标题:地表径流减控 让城市降水不再来汹汹去匆匆

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