CCHE模型助力海绵城市防洪和水质保护

时间:2017-11-17作者:尚水股份浏览次数:508次

2013年12月,在中央城镇化工作会议上,提出海绵城市建设来收集、存蓄雨水,若干城市积极响应。该城市是山地城市,地形地貌复杂,地势起伏大。城市的建设发展对山地城镇化及建设具有示范性作用。该城市在城镇化推进过程中,城市路面硬化比例一直在增加,致使地面不透水性变强。  

     

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而且该城的自然地势附加人为因素,使降雨汇流呈现快速的特征,短时间内大量雨水汇集排入管网内,瞬时管网负荷极重,常常面临短时大量汇聚的雨水在低洼地未能及时排出的问题,城区的相应地段往往面临内涝灾害的威胁。

美国国家计算水科学与工程中心(National Center of Computational Hydroscience and Engineering--NCCHE)的CCHE 数学模型系统是一个采用最新先进数值模拟技术的2D/3D系统。它能模拟在河流、湖泊、近海及河口的非恒定流、紊流、泥沙输移、水质、化学物质输移等复杂物理过程。


网格剖分

需要考虑的地形和管网:


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根据区域地形实际情况分段建模,精细剖分网格,网格数约40万。

 

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同时分图层构建实际地形,图上建筑物、道路、河流分布清晰可见


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模拟计算

进行水力模拟,分析管道过水能力,包含漫溢水量的演进,展示淹没范围,计算时间约8h,以及河道水质模拟,得到污染物扩散过程。综合计算结果接入平台展示,用于防洪、内涝评估、管理,以支持淹没、防洪决策以及污染评估、水质管理,以支持污染物管控和决策。叠加地形后的淹没模拟,结果展示一目了然。

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水质模拟,可得到污染物扩散过程。主要模拟8个水质变量,包括:氨氮(NH3)、硝酸盐(NO3)、磷酸盐(PO4)、浮游植物(Phyto,以叶绿素计)、含碳生化需氧量(CBOD)、溶解氧(DO)、有机氮(ON)、有机磷(OP);污染物COD见下图:


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尚水股份深度合作的CCHE模型计算系统,助力海绵城市防洪和水质保护;尤其在解决水资源环境的研究、规划、管理及生态治理问题处于业界前沿阶段。尚水股份针对各种环境问题进行研究,并提供全面指导性解决方案。


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