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【思考】面对城市内涝,计算机虚拟三维能做些什么?

时间:2015-07-31来源:华正字号:

 

       今年的雨季雨水充沛,城市内涝问题再次显现,局部地区更是开启了“看海”模式,其实从2012年“7·21北京特大暴雨”事件开始,公众就开始越来越关心城市内涝问题,近日,克强总理也在国务院常务会议中提及此问题,部署了相关建设“海绵”城市的举措。

       那么,城市内涝是怎么产生的呢?

       相对土壤来讲,城市的建筑屋顶、马路、广场,它们既不透水又很光滑,因此,落在上面的雨水不仅不能渗入地下,还会以非常快的速度流入下水管道,再经下水管道被输送到污水处理厂,或者直接排放到城市周边的河、湖等自然水体中。

       然而,下水管道运输的水量总是有限的,在暴雨时,短时集中降雨不能迅速经下水管道排走,就会积在马路上,倒灌到立交桥洞里或者处于低洼处的房屋中。下图是2012年7月21日降雨极值时北京市区易积水路段积水情况的记录,红色点位表示积水30cm以上,蓝色为30cm以下,其中积水在60公分以上甚至3米的多达8处。 

       其实,暴雨不一定是洪水猛兽,大可不必“闻雨色变”,可以有好办法防止内涝,让雨水变废为宝。建设“海绵”城市是城市规划、市政管理必须要考虑的解决方案。“海绵”城是指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。

计算机虚拟三维的应用

       目前最先进的城市虚拟三维运用现代测绘技术,在计算机中完整、准确的还原了城市的地形及地物。那么,建设"海绵"城市,虚拟三维能做些什么呢?下图是在计算机三维场景中,模拟强降雨对城市道路、建筑造成的影响。蓝色区域显示的是当降雨量达到一定程度时的水淹情况。(在实际应用时,还应将排水量作为计算因子)

 

       运用这个工具,可以帮助相关的市政部门识别城市的低洼地带,并对重点地带进行重点规划、检查这些地带的排水设施,更为重要的是,在系统中还能查勘周边地区的环境,进一步对一些道路、屋顶等做海绵化的改造。

       改造以建筑与小区、城市道路、绿地与广场、湖泊水系等建设为载体,通过渗滞蓄净用排等多种生态化技术,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化,包括在适当的位置,建造下沉式绿地、植草沟、植被缓冲带、砂滤系统、入渗沟、绿化屋顶、地下蓄水池等。



       “海绵”城市建设要改变传统的“以排为主”的雨水管理模式,强调采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术措施,效仿自然,提高雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,实现城市的良性水文循环。

以上素材源引自:网易、新浪、新华网、城市规划、人类居住、华正空间