排水科普丨排水模型应用实例（上）· 雨水系统篇

排水模型应用实例（上）

雨水系统篇

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《上海市城镇雨水排水规划（2022-2035年）》《“十四五”城市排水防涝体系建设行动计划》《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019-2021年）》等文件中对城市排水系统的数字化、信息化和智能化建设分别提出了相应的要求，目前上海市已基本完成排水设施监测体系建设以及中心城区排水模型构建。排水模型作为可视化的智能辅助手段，可为城市排水系统水环境安全管控提供强有力的支撑。

根据建模对象的排水体制不同，可将排水模型划分为雨水、污水、合流三大类型，本篇选取上海市中心城区排水模型，介绍雨水系统的排水模型应用实例。

雨水系统模型应用实例

排水模型具备可识别、可预测和可评估的三大特性，利用其特性可以完成对排水系统的全生命周期管理：首先，可进行排水系统问题清单梳理，包括目标排水体系的现状、存在的瓶颈、可能产生的问题，以形成排水系统内涝风险图、排水系统隐患图等可视化图表；其次，可优化改造或新建工程方案，辅助确定区域性工程开展时序；最后，可对工程方案实施前后的效果进行预评价和后评估，确定其成效并辅助提供运行策略。

实例一

肇嘉浜与小木桥雨水系统

内涝风险评估

肇嘉浜与小木桥排水系统为合流制强排系统，肇嘉浜合流泵站位于瑞宁路3号，总规模34.2m³/s，小木桥泵站位于瑞宁路478号甲，为无截流合流制泵站，总规模18m³/s，总服务面积10.35km²，系统雨水排入黄浦江。

分别采用不同的降雨事件，评估不同降雨工况下的最大积水深度、积水面积以及非建筑物积水面积占比可形成该系统的问题清单。

图1 不同降雨工况下肇嘉浜系统的积水情况

针对现状方案以及改造方案，可分别评估不同降雨工况下的内涝风险等级，发现高风险地区主要出现在肇嘉浜系统北部、西部系统末端处及地势低洼处。系统改造后，高风险区域明显减少，风险等级明显降低。

图2 现状/改造方案下不同降雨工况的内涝风险等级

实例二

月浦城区排水系统

新建工程评估

上海市宝山区月浦城区排水系统位于宝山区月浦镇南部，服务面积约2.95km²。为适应国家和本市对城镇排水提出的更高排水设计标准，需完善月浦城区雨污水排水系统，提高地区排水防涝能力，确保区域防汛安全和水环境质量得到有效改善。

分别采用不同的降雨事件，评估不同降雨工况下的积水分布范围和积水深度，并通过定义积水路段比、积水总量、平均积退水时间、积水面积等指标，对地区排水内涝风险进行量化分析，最终形成该系统的问题清单。

图3 不同降雨工况下月浦南系统的现状积水情况

(a.1年一遇；b.3年一遇；c.100年一遇）

图4 不同降雨工况下月浦南系统的内涝风险量化指标

针对改造方案，评估不同降雨工况下的积水情况，发现系统改造后，排水管网能力可应对重现期3年一遇设计降雨，规划区域内无积水产生。在重现期100年一遇设计降雨条件下，规划区域内部分地区有少量积水，主要发生在绥化路和春雷路，积水深度普遍都在0.15m以下。

图5 改造方案下不同降雨工况的模拟积水图

注：本文所涉及到的数据、图表等资料由上海市排水管理事务中心、上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司以及上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司提供。

下一期，我们将向大家介绍污水系统模型应用实例，敬请期待。

排水事务中心供稿