超大排水系統(tǒng)模型構(gòu)建技術(shù)與應(yīng)用

張愛平

(上海市排水管理事務(wù)中心,上海 200001)

全面推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是面向未來塑造城市核心競爭力的關(guān)鍵之舉,是超大城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化的必然要求。 排水系統(tǒng)作為上海的安全中樞之一,是城市治理的重點(diǎn),隨著排水管網(wǎng)總量的增大和新時(shí)代排水系統(tǒng)功能需求的增加,原有依靠人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理調(diào)度的難度越來越大,迫切需要通過構(gòu)建排水信息化監(jiān)管平臺(tái)對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性、綜合性治理。 排水系統(tǒng)模型作為信息化平臺(tái)的“智能中樞”,可用于初步識(shí)別系統(tǒng)存在問題,指導(dǎo)形成問題、工程、評(píng)估清單,為排水系統(tǒng)更新改造提供基礎(chǔ)。 此外,排水系統(tǒng)模型還可以用于構(gòu)建如污水干線系統(tǒng)平穩(wěn)調(diào)度、內(nèi)澇預(yù)警與預(yù)案編制、放江污染控制等多應(yīng)用場景,促進(jìn)排水業(yè)務(wù)管理能級(jí)提升。 鑒于此,項(xiàng)目將構(gòu)建白龍港區(qū)域排水系統(tǒng)模型,其作為上海市排水運(yùn)行調(diào)度管理平臺(tái)模型構(gòu)建的重要組成部分,將為上海市排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀評(píng)估[1-2]、洪澇災(zāi)害預(yù)測[3-4]、運(yùn)行調(diào)度[5-6]和規(guī)劃制定提供重要決策支持。

1 項(xiàng)目概述

1.1 項(xiàng)目范圍

本項(xiàng)目的建設(shè)范圍以上海市白龍港污水區(qū)域服務(wù)范圍為邊界,包含邊界內(nèi)現(xiàn)狀污水及雨水系統(tǒng),包括但不限于檢查井、管道、泵站、調(diào)蓄池、污水廠、排放口等。 白龍港區(qū)域位于本市中部區(qū)域,其服務(wù)范圍北至竹園區(qū)域南側(cè)邊界,西至閔行區(qū)界,南為閔行區(qū)界及杭州灣區(qū)域北側(cè)邊界,東至長江,服務(wù)面積約為1 075 km2,涉及黃浦、靜安(南片)、徐匯、長寧、閔行、浦東及青浦(徐涇東部區(qū)域)7 個(gè)區(qū)。

1.2 污水系統(tǒng)

如圖1 所示,白龍港區(qū)域目前已形成“二片、二廠、三線”污水處理格局。 “二片”指白龍港污水處理廠污水片和虹橋污水處理廠污水片,“二廠”指白龍港污水處理廠和虹橋污水處理廠,“三線”指污水二期中線、南干線、污水二期南線三條污水干線。

圖1 白龍港區(qū)域污水系統(tǒng)Fig.1 Wastewater System of Bailonggang Area

1.2.1 “二片”

白龍港區(qū)域“二片”總服務(wù)面積為1 075 km2。其中,虹橋廠及其收集系統(tǒng)服務(wù)虹橋污水處理廠片,服務(wù)面積為67 km2。 現(xiàn)狀白龍港污水處理廠和規(guī)劃白龍港第二污水處理廠及其收集系統(tǒng)主要服務(wù)白龍港污水處理廠片,服務(wù)面積為1 008 km2。

1.2.2 “二廠”

(1)白龍港污水處理廠

白龍港污水處理廠規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)模為350 萬m3/d,近期總規(guī)模為280 萬m3/d,出水執(zhí)行一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn),另外包括應(yīng)急處理設(shè)施(采用一級(jí)強(qiáng)化處理工藝)。 近年來,白龍港污水處理廠超負(fù)荷運(yùn)行情況較為嚴(yán)重,其中2020 年平均處理水量為311.34 萬m3/d,2021 年平均進(jìn)廠水量為323.4 萬m3/d。

(2)虹橋污水處理廠

虹橋污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為20 萬m3/d,出水執(zhí)行一級(jí)A 以上排放標(biāo)準(zhǔn),另外包括容積5 萬m3/d的污水調(diào)蓄池1 座。 近年來,虹橋污水處理廠處理水量較為平穩(wěn),其中2020 年平均處理水量為20.32萬m3/d,2021 年平均處理水量為20.32 萬m3/d。

1.2.3 “三線”

(1)中線

中線浦西段收集黃浦區(qū)合流污水,浦西總管過黃浦江后沿龍陽路,龍東大道、奚陽公路向東至白龍港污水處理廠,沿途有M1、M2 兩座中途泵站。

(2)南干線

南干線主要節(jié)點(diǎn)泵站為南干線1#、3#、4#、5#和6#泵站,主要過江管有1 根。 南干線自日暉港起,穿越黃浦江,向東橫貫川沙縣全境,至長江口南岸的川沙白龍港。 由于南干線建設(shè)年代久遠(yuǎn)、應(yīng)急搶險(xiǎn)事件頻發(fā),目前正在對(duì)南干線3#～6#泵站間的干線管線實(shí)施搬遷改建。

(3)南線

南線總管服務(wù)范圍涉及徐匯區(qū)、閔行區(qū)、長寧區(qū)和浦東新區(qū)中部地區(qū)。 主要節(jié)點(diǎn)泵站為SA 泵站、吳閔1#泵站、華涇港泵站及SB 泵站,主要過江管有3 根。

1.3 雨水系統(tǒng)

如圖2 所示,白龍港污水系統(tǒng)范圍內(nèi)涉及到的雨水排水系統(tǒng)共計(jì)188 個(gè),其中雨水強(qiáng)排系統(tǒng)有177 個(gè),合流制強(qiáng)排系統(tǒng)為11 個(gè)。 目前區(qū)域內(nèi)部分雨水系統(tǒng)正處于改造、建設(shè)期,預(yù)計(jì)至2035 年,區(qū)域內(nèi)將建成197 個(gè)雨水排水系統(tǒng),其中雨水強(qiáng)排系統(tǒng)增至186 個(gè),合流制強(qiáng)排系統(tǒng)為11 個(gè)。

圖2 白龍港區(qū)域雨水系統(tǒng)圖Fig.2 Rainwater System of Bailonggang Area

2 模型構(gòu)建思路

2.1 項(xiàng)目模擬軟件

采用InfoWorks ICM 11.0 進(jìn)行上海市中心城區(qū)(白龍港區(qū)域) 排水模型的建模與分析工作,InfoWorks ICM 是綜合的城市排水、流域及海綿城市一體化模型系統(tǒng),能夠模擬樹狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)、重力流和壓力流不同流態(tài);上海常用管道斷面形狀、材料、粗糙系數(shù)、坡度;調(diào)蓄池、溢流、截留管道以及泵站、堰等附屬構(gòu)筑物的水流狀況;能以圖形、表格、動(dòng)態(tài)專題圖等多種形式展示排水系統(tǒng)管道負(fù)荷狀態(tài)、系統(tǒng)積水冒溢等模擬結(jié)果。

2.2 項(xiàng)目頂層設(shè)計(jì)

根據(jù)項(xiàng)目要求,本次排水模型的建立過程中不做模型概化,保留GIS 系統(tǒng)中的所有檢查井以及管道數(shù)據(jù)。 而上海市白龍港區(qū)域現(xiàn)狀已建排水系統(tǒng)異常復(fù)雜,其中污水及合流管網(wǎng)約為3 825 km,雨水管網(wǎng)約為4 954 km,檢查井?dāng)?shù)目超過33 萬個(gè)。 為解決系統(tǒng)龐大、運(yùn)行緩慢、無應(yīng)用場景等問題,項(xiàng)目組從頂層設(shè)計(jì)出發(fā),提出了“四分”思路,即“分系統(tǒng)、分片區(qū)、分主次、分時(shí)節(jié)”。

(1)分系統(tǒng)

分系統(tǒng)是指區(qū)分雨、污水系統(tǒng),對(duì)兩者分別建模(合流制地區(qū)則建立一套管網(wǎng),考慮旱天及雨天情況),而雨水系統(tǒng)中的截流污水通過截流泵與污水系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)(暫不考慮管網(wǎng)存在的局部雨污混接)。

(2)分片區(qū)

在污水系統(tǒng)中,將污水系統(tǒng)首先拆分為虹橋污水廠服務(wù)片區(qū)及白龍港污水廠服務(wù)片區(qū),然后在白龍港污水廠服務(wù)片區(qū)中又根據(jù)3 條干線劃分其相關(guān)支線服務(wù)片區(qū),為后續(xù)主干模型與支線模型的區(qū)分提供基礎(chǔ),并保障建模范圍全覆蓋、無遺漏。

在雨水系統(tǒng)中,則根據(jù)現(xiàn)有的雨水片區(qū)進(jìn)行劃分,對(duì)每個(gè)雨水片區(qū)分別進(jìn)行建模與率定驗(yàn)證,針對(duì)有連通的雨水系統(tǒng),則考慮聯(lián)合建模。

(3)分主次

對(duì)模型進(jìn)行一、二級(jí)分類,其中一級(jí)模型為污水主干模型,包含污水系統(tǒng)主干以及泵站等相應(yīng)設(shè)施。二級(jí)模型為雨污水(含合流制)的排水分區(qū),包含支線、主管等所有市政管道。

(4)分時(shí)節(jié)

上海市排水系統(tǒng)運(yùn)行受旱季、雨季影響較大,因此,在運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用及率定過程中,區(qū)分旱季、雨季,并提出不同率定要求。

2.3 技術(shù)路線

基于上海市排水設(shè)施GIS 數(shù)據(jù)庫,本項(xiàng)目排水系統(tǒng)模型構(gòu)建的技術(shù)路線如圖3 所示。 在對(duì)上海市中心城區(qū)開展基礎(chǔ)信息調(diào)研,在獲取社會(huì)經(jīng)濟(jì)、排水系統(tǒng)、地形水文、排水設(shè)施監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)建模類型與層級(jí),輸入/導(dǎo)入排水管網(wǎng)、泵站、匯水區(qū)下墊面等數(shù)據(jù),設(shè)置模型初始參數(shù),開展模型構(gòu)建工作。 隨后測試不同輸入條件下模型的收斂性,確保所構(gòu)建的模型數(shù)值穩(wěn)定。 現(xiàn)狀模型需要整理用于模型率定驗(yàn)證的旱天和雨天實(shí)測調(diào)查數(shù)據(jù),通過率定驗(yàn)證合理識(shí)別模型參數(shù)。 結(jié)合系統(tǒng)特性和已有監(jiān)測站點(diǎn)分布情況,選擇合適的率定點(diǎn)位;必要時(shí),補(bǔ)充開展臨時(shí)流量監(jiān)測。 最終可使用模型開展規(guī)劃方案論證、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警、排水運(yùn)行調(diào)度等應(yīng)用。

圖3 排水模型構(gòu)建技術(shù)路線Fig.3 Technical Route of Drainage Modeling

3 模型數(shù)據(jù)資料

3.1 數(shù)據(jù)調(diào)查與收集

根據(jù)項(xiàng)目要求,調(diào)查、收集模型構(gòu)建所需的數(shù)據(jù)及資料,如表1 所示,主要包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、監(jiān)測/預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、設(shè)施數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)[7]。

表1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集Tab.1 Basic Data Collection

3.2 數(shù)據(jù)錄入與整理

根據(jù)GIS、物探、竣工資料,將檢查井和管網(wǎng)數(shù)據(jù),包括檢查井高程、編號(hào),以及管道管底標(biāo)高、管徑、材質(zhì)、系統(tǒng)類型等,導(dǎo)入模型網(wǎng)絡(luò)中;根據(jù)管材、管齡分類設(shè)置管渠曼寧粗糙系數(shù)初始值;根據(jù)水力連接情況,合理設(shè)置局部水頭損失,并結(jié)合模型率定調(diào)整。 管渠淤積嚴(yán)重的,模擬時(shí)考慮淤積深度對(duì)斷面的影響。合理概化泵站、調(diào)蓄池、污水處理廠等排水設(shè)施,并根據(jù)設(shè)計(jì)資料、正確設(shè)置其空間位置及物理參數(shù)。根據(jù)調(diào)度方案及歷史運(yùn)行記錄,合理設(shè)置設(shè)施中的各類控制對(duì)象,如檢查井、管道、閘門、格柵、水泵等。

3.3 拓?fù)潢P(guān)系問題核查

采用可獲得的最新資料模擬排水管網(wǎng),并對(duì)其中的信息及拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行核查。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),管道系統(tǒng)數(shù)據(jù)或多或少存在一些問題,主要包括以下9 類:信息缺失、標(biāo)高存疑、倒虹存疑、管徑存疑、管道連接性存疑、排口存疑、泵站存疑、孤立管道復(fù)核和孤立管道刪除。

4 模型構(gòu)建與試運(yùn)行

4.1 雨水模型構(gòu)建

白龍港區(qū)域雨水系統(tǒng)集水區(qū)的劃分原則是根據(jù)原有的雨水片區(qū),結(jié)合河道、地形和已建管道拓?fù)涞?通過泰森的方法進(jìn)行精細(xì)化的子集水區(qū)劃分工作,整個(gè)白龍港區(qū)域最終劃分超過15 萬個(gè)子集水區(qū)。 對(duì)區(qū)域內(nèi)15 萬個(gè)子集水區(qū)進(jìn)行下墊面批量提取工作,將其分為道路、建筑物、植被、水系、道路鋪裝以及其他6 類。 雨水模型的產(chǎn)流模型根據(jù)提取的6 種下墊面屬性分成固定徑流系統(tǒng)(Fixed)與霍頓產(chǎn)流(Horton)。 匯流模型統(tǒng)一采用城市經(jīng)典的SWMM 匯流模型[8]。

模型采用的降雨主要為上海市實(shí)測降雨與設(shè)計(jì)降雨;河道水位數(shù)據(jù)為白龍港區(qū)域河道常水位數(shù)據(jù);雨水泵站運(yùn)行設(shè)置主要是將雨水泵站的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)清洗成5 min 等步長的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過RTC regulator 導(dǎo)入模型作為泵站啟閉的邊界條件。

模型試運(yùn)行主要是通過采用不同重現(xiàn)期的降雨時(shí)間來評(píng)估模型運(yùn)行的魯棒性以及積水范圍的合理性。 項(xiàng)目針對(duì)各雨水片區(qū)分別在1 年1 遇、5 年1遇以及50 年1 遇的降雨條件下進(jìn)行模擬,查看模型運(yùn)行的穩(wěn)定性,同步評(píng)估模擬產(chǎn)生的積水點(diǎn)合理性(包括積水深度、相鄰檢查井冒溢情況),并與現(xiàn)有積水點(diǎn)資料進(jìn)行對(duì)比。

4.2 污水模型構(gòu)建

通過問題識(shí)別、反饋、復(fù)核、更新機(jī)制,全面梳理白龍港區(qū)域污水管網(wǎng)家底,最終形成包括3 條干線、72 條泵排支線、133 條重力支線在內(nèi)的白龍港區(qū)域污水系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系圖。 考慮到模型響應(yīng)速度及后期污水模型的應(yīng)用場景,將污水排水模型分為兩大組成部分:污水主干模型以及污水支線模型。

(1)污水干線模型

白龍港系統(tǒng)過于復(fù)雜,污水主干管道總長度超過180 km,因此,采用分段梳理、分段建立、分段驗(yàn)證的思路,即從白龍港污水廠出發(fā),根據(jù)主干節(jié)點(diǎn)泵站逐步向上游拓展,最終完成白龍港系統(tǒng)整體污水主干模型的建立。 其中,第一階段建設(shè)范圍為M2/SB 至白龍港污水處理廠;第二階段建設(shè)范圍為M1/華涇港/吳閔一至白龍港污水處理廠;第三階段為紀(jì)一泵站至白龍港污水處理廠,即全流程模擬。

將建立的第四階段白龍港污水主干模型進(jìn)行2022 年度的模擬。 其中,白龍港污水處理廠全年模擬水量為10.9 億m3,進(jìn)廠水量為11.1 億m3,全年總水量誤差為1.8%,選取典型旱天、小雨、大雨工況進(jìn)行率定,納什系數(shù)分別為0.86、0.83、0.83;虹橋污水處理廠全年模擬水量為8 099 萬m3,進(jìn)廠水量為8 186 萬m3,全年總水量誤差約為1.1%,同樣選取典型旱天、小雨、大雨工況進(jìn)行率定,納什系數(shù)分別為0.61、0.51、0.51。

(2)污水支線模型

根據(jù)白龍港污水系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系圖,完成支線及相關(guān)泵站污水輸送量及配泵能力梳理,并開展污水支線建模工作。 其中:生活污水的輸入主要由居民生活污水量以及居民污水曲線兩部分組成;地下水入滲量來自實(shí)際調(diào)研及測算數(shù)據(jù);污水泵站的運(yùn)行設(shè)置主要是將污水泵站的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)清洗成5 min 等步長的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過RTC regulator 導(dǎo)入模型作為泵站啟閉的邊界條件。

針對(duì)所有污水支線進(jìn)行試運(yùn)行測試,確保污水支線可以正常運(yùn)行。

5 模型應(yīng)用

5.1 輔助雨水系統(tǒng)全生命周期管理

通過排水模型形成“問題清單、工程清單、評(píng)估清單”,為雨水系統(tǒng)更新改造提供基礎(chǔ)。 其中,“問題清單”為利用模型識(shí)別、預(yù)測城市雨水系統(tǒng)現(xiàn)狀瓶頸及其可能產(chǎn)生的問題及風(fēng)險(xiǎn);“工程清單”為利用模型為工程新建或改造提供可行、高效方案,并可輔助確定區(qū)域性工程開展時(shí)序;“評(píng)估清單”為利用模型對(duì)工程方案實(shí)施前后的效果進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)和后評(píng)估,確定其成效并輔助提供運(yùn)行策略。 通過3 張清單,方便業(yè)主單位或者主管部門進(jìn)行區(qū)域級(jí)甚至是市域級(jí)的雨水系統(tǒng)全生命周期管理。

以白龍港區(qū)域肇家浜與小木橋雨水系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。 在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上,為了保障模型的可用性及準(zhǔn)確性,將肇家浜泵站前池液位作為率定點(diǎn)位,選取兩場典型降雨對(duì)片區(qū)雨水模型進(jìn)行率定驗(yàn)證,其中降雨Ⅰ(大雨,12 h 降雨量為15 ～29.9 mm)的納什系數(shù)為0.72,降雨Ⅱ(中雨,12 h 降雨量為5～14.9 mm)納什系數(shù)為0.69。

在確定模型可用的情況下,采用不同的降雨事件,評(píng)估現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)在不同降雨工況下的最大積水深度、積水面積以及非建筑物積水面積占比,如圖4(a)所示。 此外,還可對(duì)雨水系統(tǒng)目前所在風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及系統(tǒng)改造后的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)變化進(jìn)行評(píng)估及對(duì)比,如圖4(b)所示。 高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)主要出現(xiàn)在肇家浜系統(tǒng)北部、西部系統(tǒng)末端處及地勢低洼處。 通過模擬工程改造后情景可知,高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域明顯減少,尤其針對(duì)100 年1 遇及鄭州7·20 降雨,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)明顯降低。 在本模型中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)以積水深度與積水時(shí)間為依據(jù),其中:低風(fēng)險(xiǎn)指積水深度在0.15 ～0.25 m 且積水時(shí)間在0～30 min;中風(fēng)險(xiǎn)指積水深度在0.25 ～0.50 m 且積水時(shí)間在0 ～30 min,或積水深度在0.15～0.25 m 且積水時(shí)間超過30 min;高風(fēng)險(xiǎn)指積水深度在0.25 ～0.50 m 且積水時(shí)間超過30 min,或積水深度>0.5 m 且積水時(shí)間>0。

圖4 模型輔助雨水系統(tǒng)全生命周期管理Fig.4 Full Lifecycle Management of Model Auxiliary Rainwater System

5.2 污水系統(tǒng)旱天平穩(wěn)輸送

在不新建或改擴(kuò)建任何設(shè)施的基礎(chǔ)上,為降低白龍港污水處理廠應(yīng)急處理設(shè)施運(yùn)行量和啟用天數(shù),對(duì)其運(yùn)行調(diào)度策略進(jìn)行研究。 建立白龍港污水處理廠主干模型,根據(jù)接入干線泵站的逐5 min 啟閉數(shù)據(jù)、旱天日均流量等信息對(duì)旱天進(jìn)行模擬,以期為干線接入泵站的運(yùn)行策略提供指導(dǎo)。 為便于各區(qū)管理與協(xié)調(diào),將各接入主干泵站劃分至各行政區(qū)進(jìn)行綜合控制,當(dāng)各行政區(qū)采取表2 的流量控制方案,可在保障系統(tǒng)不冒溢的基礎(chǔ)上,白龍港污水處理廠的流量不超過35 m3/s。

表2 各行政區(qū)流量控制方案Tab.2 Flow Control Scheme for Each Administrative Region

應(yīng)用模型模擬的各行政區(qū)流量控制方案運(yùn)行,2022 年白龍港廠生物處理量為297.3 萬m3/d,比2021 年增長1.8%;應(yīng)急設(shè)施運(yùn)行量比2021 年減少48.2%,啟用天數(shù)降低26.7%。

為保障模擬的合理性,對(duì)白龍港污水處理廠主干模型進(jìn)行率定驗(yàn)證。 2021 年的全年模擬水量11.42 億m3,實(shí)際進(jìn)廠水量為11.63 億m3,全年總水量誤差為1.8%;2022 年的全年模擬水量10.93億m3,實(shí)際進(jìn)廠水量為11.16 億m3,全年總水量誤差約為2.1%。 此外,選取典型旱天進(jìn)行率定,其納什系數(shù)基本大于0.8,且模擬峰值流量相對(duì)誤差不超過8%。

6 總結(jié)與建議

6.1 總結(jié)

本項(xiàng)目主要工作內(nèi)容包括構(gòu)建白龍港污水區(qū)域的污水和雨水排水系統(tǒng)模型,主要取得如下成果。

(1)全面收集與整理模型相關(guān)數(shù)據(jù):根據(jù)建模需求,針對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)梳理出4 種數(shù)據(jù)類型以及14 種重要原始數(shù)據(jù),并按照用途對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處理(含多源數(shù)據(jù)匹配以及數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一)與清洗(含異常數(shù)據(jù)識(shí)別及處理),使其在應(yīng)用過程中正確且可靠。

(2)梳理管網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系初見成效:獲得白龍港區(qū)域內(nèi)雨水、污水、合流制管道、檢查井GIS 數(shù)據(jù)資料,在對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理(本次工作主要為坐標(biāo)轉(zhuǎn)化及矯正)后,并對(duì)其完整性及拓?fù)潢P(guān)系合理性(主要包括:連接性錯(cuò)誤、標(biāo)高缺失、管道缺失、倒坡等)進(jìn)行核查,對(duì)存在問題進(jìn)行核實(shí)、處理與記錄。

(3)高標(biāo)準(zhǔn)建模確保模型能用且好用:分級(jí)分類建立白龍港區(qū)域排水模型,建立白龍港污水主干模型,2022 年白龍港污水處理廠全年總水量誤差為1.8%,選取典型旱天、小雨、大雨工況進(jìn)行率定,納什系數(shù)分別為0.86、0.83、0.83;虹橋污水處理廠全年總水量誤差約為1.1%,同樣選取典型旱天、小雨、大雨工況進(jìn)行率定,納什系數(shù)分別為0.61、0.51、0.51。 此外,針對(duì)一些重點(diǎn)雨水片區(qū)開展了較為嚴(yán)格的率定驗(yàn)證(含流量過程納什系數(shù)及峰值流量及峰現(xiàn)時(shí)間驗(yàn)證),亦能保障較好的模型精度。

(4)模型邊建邊用初現(xiàn)智慧核心價(jià)值:目前排水模型在雨水系統(tǒng)評(píng)估及污水系統(tǒng)調(diào)度中開展了嘗試性應(yīng)用并取得了一定的成效,為后續(xù)模型應(yīng)用場景的構(gòu)建提供了思路和基礎(chǔ)。

6.2 建議

(1)模型需長期更新維護(hù):目前白龍港區(qū)域雨污水系統(tǒng)存在大量更新改造工程,因此,存在部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不新不全的問題,需迭代更新行業(yè)數(shù)據(jù)庫與模型網(wǎng)絡(luò),保障模型長期穩(wěn)定有效。

(2)模型應(yīng)用場景仍需拓展:目前已將模型應(yīng)用于系統(tǒng)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測等方面,但與建設(shè)預(yù)期中的使用目標(biāo)仍有差距,因此,在后續(xù)排水模型應(yīng)用中需進(jìn)一步根據(jù)使用場景對(duì)模型進(jìn)行深化,保障其發(fā)揮城市排水系統(tǒng)治理“核心大腦”的功能。