2 应用示例
雨洪利用措施的实施可以为城市开发新的水资源、减轻城市排水系统的压力、降低洪涝灾害的发生风险。利用数字排水（DigitalWater）平台可以实现城市雨洪利用设计的科学化和系统化，推动城市雨洪利用的广泛应用。下面以某市一个典型居民小区的雨洪利用为例介绍应用数字排水平台（DigitalWater）进行雨洪利用方案设计与评估的基本方法。
2.1 设计典型降雨过程
衡量和评估城市防洪能力、设计雨洪利用方案需要有大量降雨数据的支持。国内外研究表明不同降雨量和降雨特征对于城市雨水排除系统的冲击有所不同。因此，在实际降雨数据获取难度大的情况下，根据降雨强度公式生成典型的能代表当地降雨特征的不同重现期、不同雨峰系数和不同类型的降雨是评估城市防洪能力、设计雨洪利用方案的前提条件。
为了快速生成不同的降雨情景，提高工作效率，数字排水（DigitalWater）平台设计开发了降雨过程生成器，可利用暴雨强度公式快速生成不同重现期、不同雨峰系数和不同类型的降雨。在生成设计暴雨时，用户只需输入图1左侧的降雨强度公式中的系数（可通过城市排水设计手册查到），选择雨峰系数和输出时间间隔，平台将自动生成设计暴雨过程的图表，同时统计此次降雨的降雨量、降雨强度等信息。图1中即为重现期5年、降雨历时2h的前锋型降雨，统计信息显示该降雨过程的平均雨强为40.57mm/hr，总降雨量为81.14mm。

2.2 城市洪水风险分析
利用数字排水（DigitalWater）平台评估城市雨水排除系统的运行能力和城市发生洪水的风险，首先要利用数字排水（DigitalWater）平台的建模功能根据管网数据、GIS图层、土地利用情况等基础资料构建城市排水系统模拟模型。本示例中选取一块占地面积为5.22公顷的典型居民小区作为研究对象，该小区采用雨污分流的排水体制，图2中为构建好的该区域雨水排除系统模型。
为评估小区所在流域雨水管网的排水能力和暴雨时的洪水风险，需要结合区域的防洪要求和能够代表该地区降雨的典型降雨过程进行模拟分析，将以上利用暴雨生成器生成的重现期为5年的降雨时间序列输入到模型的雨量计中（在暴雨生成器中点击“生成降雨”即可实现），在数字排水（DigitalWater）平台中就可对5年一遇的暴雨情景下管网的排水状况进行模拟。
对排水管网系统进行水动力学仿真模拟并对模拟结果进行分析，以评估该小区的防洪能力。为方便用户分析模拟结果，数字排水（DigitalWater）平台开发了直观、动态的多界面显示模式，可以在同一界面内同时查看结果专题渲染图、曲线图、纵断图、报表等多种模拟结果展示形式。在本例中，模拟结果如图2所示。由主地图窗口的管线充满度专题图可知，小区内的雨水管网在降雨发生时充满度较大，特别是小区干管的充满度都在0.7以上，说明雨水管道所承载的负荷较大。由节点溢流量专题渲染图可以看到，小区内有5个检查井发生了溢流，模拟结果统计显示溢流时间长达3h，说明在重现期5年的降雨情况下，该小区内地表大量雨水无法及时排除，积水严重，将会给小区居民的正常生活带来诸多不便。

2.3 雨洪利用方案设计
城市洪水频发一方面是因为降雨过程中产生的径流量较大，另一方面是因为城市排水系统的设计标准较低导致运行能力不足，致使大量的雨水滞留在地表，既得不到利用，也无法及时排除。雨洪利用工程的设计目的就是要在充分利用水资源的同时减少地表径流进入排水管网的水量，降低城市排水系统的压力。雨洪利用的设计需考虑多方面的因素，首先要对区域周边的地形及地下管网布置进行详细调研。数字排水平台可以将多种数据集成于一个平台，并利用无极缩放功能对地图放大缩小以查看不同的信息，如：基础地形数据、地下管网数据、卫星航拍数据以及各种属性信息等。本示例中，小区内地表不透水比例为40%，主要不透水面为屋面、路面、停车场和小广场，小区内无雨水集蓄和处理设施，地表径流主要通过雨水井进入雨水管网排除，少量地表径流通过绿地下渗。除绿地部分的雨水起到了灌溉作用外，其他下垫面上的雨水径流直接排入地下管网，造成了水资源浪费和城市非点源污染。同时通过上节对雨水管网的模拟分析可知，进入雨水管网的径流量已经给雨水管网造成了过大的负荷冲击，以致检查井溢流、地面积水。所以需要采取有效措施实现该小区的雨洪利用，改善小区排水情况。
目前，修建蓄水池、铺设透水路面和增加城市绿地面积等方法是广泛应用的进行小区雨水的收集和初步处理的雨洪利用设施。因此，本例中，小区的雨洪利用方案可采用多管齐下的方式，具体设计如下：（1）城市不透水面积增加，导致暴雨径流洪峰提前，国内外对非点源污染的研究表明，不透水下垫面的增加不仅增大了暴雨径流量，而且阻止了土壤渗滤和植被吸收进行径流的净化。所以采取多种措施将小区现有的不透水地表改造为透水铺装将有效减少地表径流量、改善径流水质。通过对小区主要不透水面性质和特征的分析，决定将小区现有的道路和停车场改造为透水铺装，并增加小区绿化面积，可使小区的地表不透水率减少为30％。（2）小区内有两条雨水管网的支线，而节点溢流专题图显示5个溢流的节点都属于西侧支线的下游，说明这一分支管网给下游造成了较大影响。所以在这一分支管网与干管连接的地方可修建一个蓄水池，用来调节进入下游管网的水量。在传统的蓄水池设计中需要准确计算蓄水池上游来水量和下游可承载能力，计算过程较为繁琐。利用DigitalWater的管网仿真模拟功能，可以分析蓄水池节点的总入流水量(本例中，5年一遇暴雨情境下模拟结果为1928 m3)，然后根据该点的地下管网的三维分布，确定可行的蓄水池布置位置和初步设计规格。在不进行完全截流的设计原则下，初步设计蓄水池的容量为1500m3，结合小区地下管线的布局，设计小区蓄水池规格为300m2*5m，用于截留上游两条雨水管道的雨水。
利用数字排水（DigitalWater）平台的数据编辑功能，以上设计内容可以输入系统，并反映为模型参数的变化。修改汇水区的土地利用属性和水文属性就可以完成对小区下垫面性质和特征的修改；利用管网编辑功能可以将管网中的节点转化为蓄水池，同时设置蓄水池的尺寸等属性，完成蓄水池的设计。

2.4 雨洪利用方案评估
利用数字排水（DigitalWater）平台对以上设计的雨洪利用方案进行模拟计算。模拟完成后，可通过专题图、纵断图、模拟结果曲线、模拟结果表以及三维视图查看雨洪利用设计方案实施后管网内的水流状况。图 3为本例中方案实施后小区附近排水管网在5年一遇降雨情景下的模拟结果分析界面（包括管道充满度专题图、蓄水池上游纵断面、蓄水池入流曲线及模拟结果动态表）。通过分析发现，本例中在重现期为5年的降雨情景下，蓄水池没有发生溢流，可以达到调蓄5年一遇降雨的能力；蓄水池的蓄水量曲线如图 3中曲线图所示。蓄水池的入水量模拟结果表显示，在重现期为5年的降雨情景下，可收集雨水1253m3；不透水面积的减少使进入雨水管网的地表径流量减少，同时蓄水池的调蓄作用减少了下游雨水管网的负荷，降低了小区发生洪涝灾害的危险，小区雨水管网中仅有一个检查井发生溢流，且溢流时间仅持续10分钟，溢流量不到1m3，不会对小区居民的正常生活造成影响；分析模拟结果中满管时间的统计数据发现，实现雨洪利用后，减少了进入下游管道的雨水量，下游管道的满流时间有所减少，在一定程度上减少了下游管网的排水负荷，降低了下游管道发生溢流的风险。通过以上分析可知，这一雨洪利用方案实现了节约水资源、城市防洪等多方面的目标。在旱季可将蓄水池内收集的雨水用于小区景观或绿地浇灌。

3 技术路线
雨洪利用方案的设计包括洪水风险分析、蓄洪设施尺寸设计、径流管理措施制定及雨水回用等多个环节。在数字排水（DigitalWater）平台中，实现了城市雨洪利用设计与评估的流程化操作模式（见图4）：（1）首先利用基础资料构建研究区域排水管网的模拟模型，然后利用降雨生成器设计适合当地情况的典型降雨过程，并在降雨情景下模拟排水管网的运行状况，根据排水管网溢流情况评估该区域发生洪水的风险；（2）在分析区域基础资料和洪水风险的基础上结合研究区域的实际情况进行雨洪利用方案的设计，同时生成雨洪利用情景下的排水管网模拟模型；（3）在数字排水（DigitalWater）平台中进行雨洪利用方案的水动力学仿真模拟，分析模拟结果中的管网负荷、雨洪利用设施的运行情况和地表积水状况以评估该雨洪利用方案是否可行，如果没达到预期的目标，则需要通过改变雨洪利用设施的类型及规格等措施进行方案的优化调整。

4 结论
雨洪利用工程是减轻城市防洪压力、缓解水资源紧张、改善水环境质量的重要措施，但由于雨洪利用涉及多个方面，方案设计较为复杂且无法预知实施效果，影响了雨洪利用工程的推广应用进程。数字排水（Digital- Water）平台将地理信息系统（GIS）和专业的排水管网水力水质计算模型相结合，可以综合考虑气象、水文、土地利用等多种因素进行雨洪利用方案的设计、评估与优化，使雨洪利用方案更为合理，同时可以对各种城市雨洪利用措施进行模拟对比，辅助工程设计人员进行不同的城市雨洪利用方案的设计和评估，有效提高了城市雨洪利用的科学化和系统化水平。
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希望大家多关注
对于如何应对排水管网资产管理的现状问题，也欢迎大家参与讨论:) :)

数字排水十大应用示例总结帖（排水管网信息系统建设必读）

一、数字排水用于雨水管网溢流管理
摘要：近年来，我国城市局地性暴雨事件频发，且来势猛、速度快、历时短、难以准确预报，常造成较严重的突发性洪涝灾害，对城市的正常运转带来较大影响。本文介绍了基于第四代管网管理技术开发的数字排水（DigitalWater）平台中特别针对城市洪涝灾害开发的雨水管网溢流管理专业应用模块。该模块以构建“集中管理、结构完整、功能全面、反应灵敏、运转高效”的数字化城市雨水管网溢流管理体系为目标，为最大限度地避免和减轻洪涝灾害损失提供数据支持，从而全面提升城市的防汛应急管理水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=111

二、数字排水用于污水管网结构分析与现状评估
摘要：随着我国城市化的进程，已经建成的污水管线数量越来越多，如何有效的进行已有管网系统的管理已经成为各个城市和地区面临的一项紧迫任务。但是由于长期以来我国缺乏有效的管网结构分析和状态评估手段，使得对复杂管网的分析决策水平还停留在主观判断和简单推理的层次。介绍了基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台如何进行污水管网结构分析和现状评估。通过对复杂管网的网络结构、上下游关系进行查询和分析，有助于管理者准确了解污水管网的结构特征；通过污水排水现状的动态模拟分析、晴天与雨天的对比模拟分析，可以全面反映污水管网的排水负荷现状，发现污水管网系统中的薄弱环节和区域，使得污水管网的管理决策“有数可依”，对于城市排水系统的管理和维护具有重要意义。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=203

三、数字排水用于管网结构分析与升级改造
摘要：由于城市化的加快，排水管网系统的老化情况日益凸显，其升级改造成为维护城市排水可持续发展的重要措施之一。目前在我国由于缺乏有效的管网改造方案设计和评估手段，管网改造工程存在着一定的盲目性，工程实施后往往难以从根本上解决问题。介绍了第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台如何对排水管网系统的结构缺陷进行全面分析，对管网升级改造的优先级按照排水负荷的规律进行排序，以筛选和缩小管网升级改造的区域；并辅助进行改造方案的设计，以及对方案实施后的排水负荷变化规律进行动态模拟和评估计算，从而保障升级改造方案的可行性和有效性。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=204

四、数字排水用于管网养护中的清淤分析
摘要：排水管网是城市重要的基础设施，它具有保护城市环境和防洪排涝的双重功能。由于设计上的缺陷、施工中的不规范及管网养护不力等原因，管道淤积是城市排水管网系统经常出现的问题，该问题将干扰雨污水排除与处理设施的正常运行，甚至影响居民的正常生活和生产。基于第四代管网管理技术——数字排水（）平台，通过对管网水动力学状况的动态仿真模拟对管道的淤积风险进行评估，分析淤积程度对管网系统排水能力的影响，可用于建立以排水管道的周期性调查、评估、维护为主要内容的科学养护体系，制定科学的管网养护计划，保证管网系统的正常运行。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=705

五、数字排水用于管网养护中的事故应急分析
摘要：城市排水管网是城市的重要基础设施之一，由于管道老化、长期压力过大等原因，城市地下污水管道破裂时有发生。介绍了基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台如何综合的利用GIS空间分析技术和管网水动力学动态模拟技术对管道的破裂风险进行全面评估。通过对管道的排水负荷、压力与管龄等参数进行综合排序和筛选，分析容易发生管道破裂事件的管道位置，制定相应的巡查养护计划，降低事件发生的可能性；在发生破裂事故后，可以迅速分析破裂处上下游的管道状况和雨污水溢出量的时间变化规律，为制定排水事故应急预案和应急抢险处理提供科学有效的数据支持，对排水突发事件的预防和快速抢修具有重要意义。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=224

六、数字排水用于污水管网户线接入设计与评估
摘要：伴随着城市化的进程，城市建筑面积和人口的不断增加，必然产生更多的生产和生活污水，这些污水通常通过户线进入城市排水系统。户线接入带来的新增污水量必然会对城市排水系统的运行造成一定的负面影响，如何选择合适的接入方案以将对排水系统的影响降到最低是城市建设者和排水管理与审批部门普遍关心的问题。基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台开发的户线接入与评估模块利用国际上先进的排水模型对户线接入前后的管网负荷进行对比分析，可以辅助建设者进行接入点的选择和户线接入方案的模拟评估与优化，从而提升户线接入方案设计的科学化水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=706

七、数字排水用于管网规划设计与模拟优化分析
摘要：排水规划方案是排水管网设计和建设的基础，方案的优劣从根本上决定了排水管网建成后的运行状况。基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台，实现了排水管网规划设计与评估优化的“一体化”，可以在同一平台中进行城市排水管网的布局设计、管径、坡度等参数的自动计算、规划方案的调整与计算、规划数据转为模拟数据、规划方案动态模拟和评估等工作，从而提高城市排水规划的科学性、可靠性和有效性。通过在某新建小区排水系统规划中的应用示例，说明了该平台的可操作性、实用性和高效性，可以为城市排水系统规划的优化设计提供强有力的技术支持。
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八、数字排水用于污水管网负荷分析与布局优化
摘要：伴随着我国城市化的进程，城市排水管网系统的建设速度快、规模大、更新快，排水管网管理的难度越来越大。合理优化的排水系统布局可以有效降低管道系统的基建投资和运行管理费用，提高管网的运行效率，充分发挥现有管网的排水能力，对于新建城区的排水管网规划设计和老城区原有排水管网的升级改造都具有十分重要的意义。基于第四代管网管理技术的数字排水平台（DigitalWater DS）可以对现状和未来情景下的城市排水系统进行结构和负荷分析，发现管网系统布局的缺陷并提出调整建议，利用平台开发的设计模拟一键式功能，可以对布局调整方案进行模拟分析以评估布局优化调整的效果，从而为排水系统布局优化分析提供科学依据，使得流域级别的综合管理模式得以实现。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=708

九、数字排水用于城市雨洪利用工程设计与评估
摘要：合理的雨洪利用工程建设是减轻城市汛期防洪压力、缓解城市水资源紧缺、改善城市水环境的重要措施。近年来，我国许多城市都在开展雨洪利用的相关研究与应用。但由于雨洪利用工程通常设计复杂，对区域水环境影响较大，实施后的效果无法准确预测，因此总体而言，我国各大城市的雨洪利用仍处于局部试验阶段。基于第四代管网管理技术的数字排水（DigitalWater）平台，可以将气象、地质、土地利用等多方面因素综合考虑，进行雨洪利用工程的设计；并可以对各种城市雨洪利用措施进行模拟分析，辅助工程设计人员进行多种雨洪利用方案的设计、评估与综合比选，有效提高了雨洪利用工程设计的科学化和系统化水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=709

十、数字排水用于排水管网运营监控
摘要：排水管网的运营监控是保证城市基础设施正常运转的重要工作。城市排水系统的复杂性、多维性和专业性决定了排水管网运营监控的复杂性。基于数字排水（DigitalWater）平台开发的排水管网运营监控系统具有对城市排水管网复杂数据库进行管理的功能，具有对多维管网系统的结构分析和显示的功能，具有对管网内的水力和水质状况进行专业分析的功能。结合现代排水监测手段，可用于构建软硬件集成的排水管网综合管理平台，打造符合当地情况的“数字排水解决方案”，全面提升城市排水管网的运营监控的科学化水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=710

咨询下，数字排水分析系统卖得好吗？是否为政府采购多？
有关雨水利用系统设置前后的状态分析案例可否提供些。多谢