城市內(nèi)澇分析及解決措施

城市內(nèi)澇分析及解決措施

21世紀(jì)以來，北京市遭遇嚴(yán)重影響交通的強(qiáng)降雨近10次，其中“2012.7.21”遭遇61年來最強(qiáng)暴雨，城區(qū)平均降雨量170毫米。二環(huán)路~四環(huán)路大部分下凹式立交橋區(qū)嚴(yán)重積水，交通中斷。

按照“防、滲、蓄、排、用”相結(jié)合的原則，編制城市防洪澇體系統(tǒng)規(guī)劃方案，使中心城達(dá)到50－100年一遇內(nèi)澇控制標(biāo)準(zhǔn)完善現(xiàn)有“西蓄、東排、南北分洪”的防洪排水體系，通過管網(wǎng)、地下深層廊道等設(shè)施的建設(shè)，建設(shè)與世界城市定位相適應(yīng)的高標(biāo)準(zhǔn)城市防洪排澇體系，保障城市運(yùn)行安全

排水系統(tǒng)建設(shè)期較早，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低 （標(biāo)準(zhǔn)）

北京中心城泵站多建于上世紀(jì)70--90年代。

設(shè)計(jì)重現(xiàn)期多為1～3年。

雨水提升泵站設(shè)備老化，效率降低。

橋區(qū)雨水口數(shù)量較少，雨水口管、泵站進(jìn)水干線管徑偏小，不能應(yīng)對(duì)超標(biāo)降雨。

供電系統(tǒng)保障率低，部分泵站供電系統(tǒng)為單路供電及架空明線，暴雨天氣下外電源易斷，影響泵站正常運(yùn)行。

積水原因分析

城市的過度開發(fā)建設(shè)，導(dǎo)致橋區(qū)周邊地形地貌發(fā)生變化，致使地表徑流系數(shù)增加，匯流面積增大， “客水” 匯入橋區(qū)

下游河道排洪標(biāo)準(zhǔn)偏低且未達(dá)規(guī)劃行洪標(biāo)準(zhǔn)、淤阻嚴(yán)重，影響市政排水系統(tǒng)正常退水，造成頂托及高水系統(tǒng)低點(diǎn)冒水。

西蓄——利用西部永定河引水渠等調(diào)蓄洪水，減免西部洪水對(duì)城市區(qū)的排水壓力

東排——利用南北護(hù)城河、前三門暗溝等河渠將市中心產(chǎn)生的洪水經(jīng)通惠河向東泄洪

南分洪——利用右安門分洪道向涼水河分洪北分洪——利用京密引水昆玉段由南向北向清河分洪，北護(hù)城河向壩河分洪

起自西郊砂石坑，至于永定河。連通新開渠、水衙溝、豐草河、馬草河、蓮花池等河湖，以及蓮花橋、豐益橋、玉泉營(yíng)橋等積水點(diǎn)。廊道位于地下管道層、地鐵等設(shè)施以下，地面下深30米左右

起自西郊砂石坑，至于永定河。連通新開渠、水衙溝、豐草河、馬草河、蓮花池等河湖，以及蓮花橋、豐益橋、玉泉營(yíng)橋等積水點(diǎn)。廊道位于地下管道層、地鐵等設(shè)施以下，地面下深30米左右起自北小河，終至涼水河，連通壩河、亮馬河、朝陽公園、二道溝、通惠河、肖太后河、大羊坊溝等河湖。廊道位于地下管道層、地鐵等設(shè)施以下，地面下深30米左右

內(nèi)澇監(jiān)控最合適設(shè)備

本系統(tǒng)提供一種一體化埋入式水位監(jiān)測(cè)設(shè)備，該設(shè)備體積小，施工方便，運(yùn)行可靠，不影響市容。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本系統(tǒng)的技術(shù)方案是：一種一體化埋入式積水監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括處理器及與該處理器相連的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、GPRS通信模塊、積水探測(cè)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電池管理模塊；還包括一超聲波液位傳感器；所述超聲波液位傳感器與所述數(shù)據(jù)采集模塊、電池管理模塊相連；所述電池管理模塊還與一鋰電池組相連。在本系統(tǒng)實(shí)施案例中，設(shè)備采用一體化設(shè)計(jì)；設(shè)備的各模塊均設(shè)置于一圓柱形防水外殼內(nèi)，采用路面取孔安裝。

本系統(tǒng)建設(shè)埋入式內(nèi)澇積水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，幫助管理者對(duì)城市低洼地帶的積水情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得到準(zhǔn)確可靠的積水?dāng)?shù)據(jù)，為決策調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持，減少人員值守，準(zhǔn)確發(fā)布預(yù)警信息；為民眾出行提供汛情信息和出行指南，避免人員、車輛誤入深水路段造成重大損失。本系統(tǒng)建設(shè)是為加強(qiáng)城市排水基礎(chǔ)建設(shè)，保障城市建設(shè)的系統(tǒng)性和完整性，提供相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)決策指揮，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重要舉措。

主要功能：

1、水位采集：有積水時(shí)，根據(jù)設(shè)置的采集周期定時(shí)采集水位。

2、數(shù)據(jù)發(fā)送：通過2G、LoRa進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。

3、積水探測(cè)：檢測(cè)是否存在積水，沒積水時(shí)傳感器不工作。

4、智能采集頻度：多個(gè)采集頻度自動(dòng)控制，水位越高采集越頻繁。

5、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存：可保存5年以上的積水?dāng)?shù)據(jù)，掉電數(shù)據(jù)不丟失。

6、平安報(bào)：定時(shí)發(fā)送平安報(bào)數(shù)據(jù)。

7、自動(dòng)加報(bào)：水位數(shù)據(jù)變化，自動(dòng)報(bào)送。

8、遠(yuǎn)程控制：遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)提取，遠(yuǎn)程升級(jí)。

技術(shù)指標(biāo)：

1、水位量程：不小于1m

2、水位誤差：≤1cm

3、水位分辨率：1mm

4、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量：16MB

5、待機(jī)電流小于25uA；工作電流小于20mA（不含通信）.

6、信號(hào)穿透：能夠穿透2m以上的路面積水。

7、密閉性：IP68，能夠在1米深的水下連續(xù)運(yùn)行30天以上。

8、外殼材質(zhì)：不銹鋼、工程塑料.

9、支持低功耗休眠工作模式。

10、傳感器電源：DC3.6V/38000mAH

11、主機(jī)供電：內(nèi)置鋰電池，充電管理，支持外接太陽能或市電。鋰電池為13000mAH

12、待機(jī)時(shí)長(zhǎng)：無積水情況下，5年以上。

13、安裝方式;采用埋地式安裝：取孔設(shè)備在路面設(shè)備安裝處開設(shè)一安裝孔，取孔孔徑10-11cm，取孔深度12cm。

14、傳感器與主機(jī)之間通信方式：LoRa無線通信

系統(tǒng)架構(gòu)：

地埋式液位監(jiān)測(cè)儀通過積水探測(cè)器監(jiān)測(cè)地面積水深度，并通過內(nèi)置GPRS/4G/NB-IoT等通信方式上報(bào)云服務(wù)器，為行業(yè)用戶指揮決策提供數(shù)據(jù)支持，提升城市水文監(jiān)測(cè)能力。同時(shí)可通過LoRa通信方式傳送至附近監(jiān)測(cè)主機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警指示。