BIM技术助力城市雨污水处理

发布时间：2023-11-19

原标题：BIM技术助力城市雨污水处理

随着城市化的飞速发展，城市表层用地属性构成被改变（农用地减少，建设用地增加），硬覆盖率快速提升，由此导致城市暴雨径流量的增加和道路暴雨径流污染问题的突出。

柏油路、水泥路等不透水表面，是目前城市最主要的不透水下垫面之一，占建设用地的比例超过了30%。与此同时，传统管道排水方式导致了道路排涝压力大、路面污染严重等问题，使得城市雨污水处理难度加剧。

一、海绵城市建设

海绵城市建设是应对城市暴雨径流的有效措施，不仅能提高城市水资源承载能力，还符合绿色、低碳的现代城市建设理念。

在海绵城市建设过程中，需要先利用倾斜摄影实景建模技术，生成城市高保真三维模型，全方位的查看城市地形地貌，再利用城市污水及雨污混合系统建模软件 SewerGEMS进行城市雨水输水系统、废水收集系统以及泵站系统的设计和分析。

SewerGEMS 是一款城市污水或雨污排放混合系统建模软件，它可以帮助工程师轻松应对各种市政公用雨水、污水以及雨污合流工程的设计、分析和建模工作，并通过整合一二维耦合模型，模拟不同降雨条件下的城市洪涝灾害风险。

SewerGEMS 在海绵城市建设中可以进行以下应用：

1.细致分配和估算雨水载荷

利用实景建模的地理信息，根据下垫地面雨水径流方向、屋面雨水径流方向、管网流向对下垫面进行排水分区划分。基于实景技术的支持，排水分区的划分可以近似模拟实际的雨水汇集情况，并可以根据低影响开发的设施来合理规划模拟出排水组织的径流方向。

2.模拟和分析

SewerGEMS可以模拟城市雨水管网中的节点、管道和地面。具体包括以下内容：

①节点：检查井、雨水口、贮水池、集水井、涵洞、压力连接湿井、任意断面构筑物等；

②管道：任意材质的管道、压力管道、排水渠道、排水边沟等链接管渠；

③地面：任意类型的排水下垫面、水池、蓄水构筑物等。

SewerGEMS可以通过上述水文水力学参数在软件中模拟实际排水情况，为海绵城市项目的设计方案提供依据和改进方向。

3.排水能力评估

SewerGEMS能够分析运行时间内各个节点、管段的运行状态，以及各个管道、节点在各时段的排水能力，并通过系统通知管理者管道、节点的溢流情况和压力状态，为后期管网整改、排水组织建立和海绵设施布置提供有力的依据。

4.排水量、流量等水文水力学指标模拟分析

SewerGEMS不仅可以模拟分析运行时间内的管网径流量、下垫面渗流量、LID蓄水量和排水量等，还能分析各个节点、各个管渠、各个下垫面的径流、流量、流速、水力坡度线等参数，使海绵城市各个地块的水量调控有了参考标准，为海绵城市设施能否达标和规划修改方向提供了具体依据。

5.水质模拟

SewerGEMS不仅可以自由模拟各种污染物和城市雨水管网要求达标的各类水质指标，还可以模拟各种下垫面的污染物积累增长、冲刷、清扫状态和节点污染物处理，为海绵城市项目水质分析准确度提供了保证。

6.水质分析

SewerGEMS可以分析模拟一定时间内的径流水质和流量演算水质，并通过SewerGEMS的计算概要，确定海绵城市项目径流污染的削减量，为低影响开发设施水质指标是否达标提供了评判依据，为海绵城市项目规划提供了有力保障。

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