Jacobs | 迪卡尔布县地下水评估

概要

迪卡尔布县非常重视降雨管理方法，他们将他们的成功归功于在 InfoWorks ICM 中使用一种独特的方式，即使用地下水入渗模型 (GIM)。在此项目中，迪卡尔布县流域管理部门与 Jacobs Engineerin 合作，对迪卡尔布县收集系统模型中的潮湿天气流量进行校准。

有时，降雨是一把双刃剑

美国人口在过去 50 年里翻了一番，该国的供水系统有时却很难跟上人口扩张速度，而这种扩张还会持续下去。虽然美国大部分州每年都面临水资源短缺的问题，但迪卡尔布县却是例外，这里的降雨量比其他地区要多 40%。

虽然这可能令美国的干旱地区艳羡不已，但对迪卡尔布县流域管理部门来说却是一把双刃剑，因为这意味着他们必须把工作重点放在降雨管理上。

为了全面了解降雨情况、潜在的看不见的渗漏以及对系统的影响，他们邀请 Jacobs Engineering（一家使用 InfoWorks ICM（集成汇流建模）的公司）创建全面的地下水入渗模型 (GIM)，并校准迪卡尔布县收集系统中的潮湿天气流量。

RTK 与 GIM：精准衡量潮湿的冬季的影响

迪卡尔布县希望构建一个更精细的系统，使其能够匹配模型中的潮湿天气流量，并更准确地评估雨水入流流量和渗透 (RDII)。特别是，他们在衡量冬季潮湿月份的地下水变化时面临诸多挑战。

“如果幸运的话，地下水整年都会保持不变，”迪卡尔布县流域管理部门首席工程师 Linda Li 解释道，“但是，在迪卡尔布，大多数流量计数据显示，地下水会随季节和天气条件而变化。冬季的基流几乎比干燥月份高出一倍。”

“GIM 可以呈现最佳结果，便于模拟先前的湿度条件或对降雨大量衰减的反应而产生的影响。”

—Linda Li, 迪卡尔布县流域管理部门首席工程师

雪的作用

这使得全面掌握 RDII 变得更加复杂。对此，一种方法是使用 RTK（实时动态定位），但是，如果加入大量降雨、降雪和融雪，此方法的准确性会下降。相比于依赖这种更常用的 RTK 方法来了解降雨事件的 RDII 反应，迪卡尔布县和 Jacobs 决定在 InfoWorks ICM 中利用地面入渗模型 (GIM)，以提高潮湿天气流量建模的灵活性和准确性。

“在入流渗透减少和补救计划中，RDII 模型是一个非常高效的辅助决策工具，”Li 继续说道，“但它也受到固有的假设和复杂流程的概念表示的限制。GIM 可以呈现最佳结果，便于模拟先前的湿度条件或对降雨的高度衰减反应而产生的影响。”

他们为解决该问题所采用的两种方式

在决定采用 GIM 模型而不是 RDII 模型后，他们接下来需要了解自己希望多么全面地校准 GIM 中的土壤和地表蓄水。“当地下水变化很大时，只添加第一层部分地下水（即土壤蓄水层）很难利用地表径流模型，”Li 说道，“如果我们要校准峰值流量，就需要进一步扩大快速响应的峰值流量。”

为了应对这些难题并克服项目时间紧迫的问题，他们采用两种不同的方法来校准 GIM 中的土壤蓄水和地表蓄水：

方法 1：部分校准，这涉及到校准 GIM 中的土壤蓄水参数，并使用月度乘数来考虑季节性变化
方法 2：全面校准，这包括校准地表蓄水，以便更精确地对随季节变化的入流和渗透进行建模

更动态、更精确的解决方案

借助 InfoWorks ICM，迪卡尔布县和 Jacobs 能够清楚地掌握最严重的入流和渗透问题出现在哪里。同样重要的是，他们能够更清楚地发现该地区的房主的非法接水行为。 “构建 GIM 有助于我们动态衡量地下水的增长情况，而不是依赖更潮湿的月份的月度乘数，”Jacobs Engineering 维护技术经理 Javier Garcia 解释道。

最后，Garcia 说：“它让我们获得了更好的结果。现在，我们的模型能够跟上地下水的增长。” 他们现在能够专注于他们的入流和渗透的减少和补救计划，更好地预防污水下水道溢出 (SSO)问题。

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