国内海绵城市处于的规划、设计与建设的初期阶段,具有规模大、速度快及同质化等特点。而基于低影响开发(LID)的海绵城市在英国、荷兰、丹麦等西方发达国家已经实践多年,在海绵城市的建设及管理过程中逐渐发现,项目建成后运营维护的成本及风险应对能力不仅关系到运营维护水平,而且与前期阶段(规划、设计、建设等)以及水文气象的变化息息相关,因此开发出了INFOWORKS(英国)、MIKE(丹麦)及SWMM(美国)等可用于城市降水和流域模拟分析的管理工具。但在海绵城市的实践过程中发现,目前缺乏以降低运营维护成本及提高风险应对能力为目标的海绵城市全寿命周期成本(LCC)决策支持工具,目前西欧正处于开发研究初期阶段。 本项目主要以降低运营维护成本及提高风险应对能力为目标的海绵城市全寿命周期成本(LCC)为目标,针对海绵城市建设的工程及管理需求,为海绵城市的规划、设计、建设、运行与维护、风险预测以及工程技术反馈等建设管理的各环节提供一个全面的系统的决策支持工具。 该工具以水力水质分析模拟、多目标评价与优化技术、以及(大)数据分析算法为基础,将包含具备以下七大基础功能模块: 1. 成本与收益分析模块 通过宏观经济数据及微观财务数据的导入或设定,实现建设项目全寿命周期(LC)的国民经济评价和财务分析评价,预测费用与成本、效益与收入。 2. 风险分析模块 在规划、设计及建设阶段,通过SWOT模型预测工程风险,在运营维护阶段,通过INFOWORKS ICM Live实时模型预测极端气象、水文变化带来的洪涝风险,并提出风险应对的措施建议。 3. 多目标决策与优化分析模块 针对海绵城市规划、设计及建设的前期阶段,以及运营维护的后期阶段不同目标诉求,通过建立线性和非线性约束模型,对全寿命周期的不同目标诉求进行量化及优化分析。 4. 水力模拟分析模块 提供开放接口,导入目前国际主流的 INFOWORKS、MIKE、SWMM及ARCGIS等城市降水及水系模拟分析结果,并行不同数据校验,择优选用。 5. 海绵功能单元设计计算模块 针对透水铺装、水体滞留设施等主流的海绵城市功能单元,在INFOWORKS等软件基础上,进行二次开发,提高决策支持工具的针对性和适用性。 6. 海绵系统建设实施优化模块 根据国内外海绵城市建设实施的规范、指南、标准、手册及案例,通过专家系统建立海绵城市建设实施的评价指标体系,对海绵城市建设实施方案进行评价和分级。 7. 海绵系统运行效能分析 通过对硬件所采集数据的分析,通过自主开发的效能分析系统,进行海绵城市横向和纵向的运行效能分析,实时掌握运行状况。 除此之外,该工具还将考虑提供与现有水力分析、GIS以及其他现有主导行业软件的借口,以便发挥现有行业工具在海绵城市工程周期中的最大效益。 通过对功能模块的综合运用,该工具预期可为规划部门、设计单位、施工单位、维护与运行部门等多发人员提供一个统一化标准化的平台,并为以下海绵城市建设中的关键问题提供有效的辅助信息: ? 所研究城市是否需要海绵城市? ? 什么地方和区域需要或适合海绵城市系统? ? 什么样海绵系统能产生最大的预期效益(防洪、环境和生态)? ? 建设海绵系统的成本是多少? ? 海绵城市系统需要设计多大? ? 所设计的海绵系统是否在运行中达到了预期的效果? ? 海绵城市如何在极端气象和水文条件下发挥作用? ? 应该怎样科学的规划海绵系统的维护与清理?
该决策支持系统完成将进行后续开发,主要是基于该系统的城市洪涝预警系统(CITY FLOOD EARLY WARNING SYSTEM)和网络移动终端的开发,提供更为完善和便利的使用需求。