防汛|天衍开“天眼”、井盖藏“火箭”……北京防汛看不见的科技力量( 二 )


除了井盖之下有奥秘 , 道路旁边也有玄机 。 在海淀后厂村路、清华东路、成府路、文慧园路等42条道路旁 , 73根柱状传感器已经就位 。 粗一看 , 它们和我们熟悉的隔离桩或者停车自助监控桩没有区别 , “一旦路面积水超过15厘米 , 传感器就会自动将报警信号传导到属地街道、水务等相关职能单位 , 以便第一时间出动防汛力量 , 排除险情 。 ”陈建峰说 。
采访人员了解到 , 无论是井盖液位传感器还是道路积水柱状传感器 , 都是海淀城市安全运行物联网的组成部分 。 如今 , 海淀区建设了一个庞大的城市级物联网平台 , 已接入10000多个物联网传感器 , 其中路面积水、桥梁监测、广告牌倾斜等多个与防汛相关的应用场景已经纳入其中 。 “未来平台接入的传感器将达到百万量级 , 为包括防汛应对在内的城市安全运行提供重要支撑 。 ”陈建峰说 。
在门头沟区 , 一套城市智慧气象观测站网也已经投入应用 , 提供更精细化的城市小气候监测和城市安全运行气象服务 。 门头沟区气象局局长杨经博告诉采访人员 , 这套系统包括50套自动气象观测设备 , 就安装在门头沟城区两条主干道的智能灯杆上 , 自带电源和网络信号 , 可以对气温、降雨、风速等多种气象要素开展观测 , 并实时记录画面 , 数据可实时回传至市区两级气象部门 , 大大拓展了气象部门和城市运行部门对永定河生态、道路积水、交通调度等多种场景的服务保障能力 。 据了解 , 城市智慧气象观测站网目前已经推广至海淀、通州等地区 。
豪雨不成灾“海绵城市”已在副中心经开区等多地应用作为一座干旱型城市 , 北京渴望雨水滋养 , 可也害怕它带来如“7·21”暴雨那样的灾害 。 其实 , 一座城市应对雨水最好的办法就是弹性适应 , “小雨渗滞蓄 , 中雨调控排 , 豪雨不成灾” , 将蓄存的水充分加以利用 , 如同一块海绵 。
20多年来 , 北京建筑大学李俊奇教授一直带领团队在开展“城市雨水控制利用”的研究 , 首次系统地创建了我国海绵城市建设理论和技术体系 。 如今李俊奇教授团队的“海绵城市”技术体系 , 已经在北京城市副中心、北航沙河新校区、北京经济技术开发区等多地应用 。
在建筑大学大兴校区的篮球场东侧 , 有一栋三层小楼 。 外院系的同学很难想象 , 里面打造了一座超级版“水帘洞”——雨水综合实验室 , 包括人工降雨大厅、径流雨水处理试验区、水生态实验室和分析测试平台四大部分 , 其中人工降雨大厅面积300平方米 , 降雨高度15米 , 可以逼真模拟从毛毛细雨到特大暴雨各级强度的降雨过程 。
在降雨大厅一层 , 有一段道路横截面 , 沥青路面、渗水砖人行步道、绿化带等要素一应俱全 , 还有不同类型的绿植沟渠、绿色屋顶和雨水花园 , 可以真实再现降雨后雨水汇集、渗透等过程 。 “0到10%不等的道路坡度、下沉绿化带等北京常见的雨水汇集场景 , 在这里都可以再现模拟 , 还可以做道路行洪实验 。 ”李俊奇介绍 , 他们通过实验 , 研发了缝隙透水砖、多级溢流口、渗排一体化管渠等多项排水技术 , 大大提升了排水效率 , 同时可对污染物进行控制 , 多项技术已在北京城市副中心的一些项目中应用 。
在李俊奇看来 , “海绵城市”的核心至少包括三套系统:一是源头减排系统 , 在中小规模降雨时 , 房前屋后绿地、透水铺装、绿化带等组成的系统将大大缓解雨水进入管网的速度 , 利用自然对水进行渗透和净化处理 , 或回补地下 , 或集蓄回用 , “当24小时降雨在30毫米至35毫米以内时 , 80%到85%的降水应该回用 。 ”二是雨水管渠系统 , 当遇到1至10年一遇的降雨级别 , 该系统利用城市管网和泵站 , 将雨水排至河湖水体 , 保障城市正常运行 。 最后就是超量雨水排放系统 , 也叫大排水系统 , 当出现诸如“7·21”暴雨这样超过管渠和泵站能力的降雨时 , 城市应当充分利用道路、沟渠进行转移输送降水 , 利用河湖水体调蓄和排水 , 降低对公共设施和市民生命财产的损失 。


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