2014 - 2015 年全球水研究回顾
水研究综述 本报告由水技能网络和Arup远见+研究+创新团队制作。我们帮助客户更有创意地思考长期未来,更有效地管理风险和不确定性。 1.Introduction The Water Skill Network and the Water Business within Arup have working collaborative with ourForesight + Research + Innovation team to review the Water Research portfolio over 2014 / 2015. Theobjective of the review was to: -捕获2014 / 15年度进行的所有与水有关的研究-分析所进行的研究-确定可用于2015 / 16年度研究方案的经验教训-展示所进行研究的一些亮点 审查由贾斯汀·阿伯特（全球水技能负责人），玛尔塔·费尔南德斯，大卫·赫瑟林顿和珍娜·贝克特完成。 2.我们的技能网络 Water skills are integral to most of Arup ’ s activity; eithersupporting our work directly with water clients, advising our clientson water restability in a changing climate; or providing consultingservices water is increasing as a key risk in decision in decision. -复原力太多和太少的水和极端事件。-增量变化例如，全球海平面上升影响社区和生计。-越来越关注智能水管理和大数据。-感知到的水的价值在城市空间和农村集水区，人们对社会and自然资本.-资产管理水基础设施恶化。-基于集水区的应对措施，以解决复原力和适应气候变化。-紧张局势加剧水的分配。-的识别和治疗“新”污染物,例如纳米颗粒。 我们的网络 我们的愿景是发展网络,专注于英国以外网络数量已经健康的地区。 3.研究主题 2013年，水业务和水技能网络在财政年度初期制定了一项研究战略，以确定投资的优先领域。 这受到3年全球研究路线图成果的启发，并合理地响应了当前的业务需求。 该议程已与水技能网络社区共享，以邀请优先领域的应用程序。 3.研究主题继续 已对项目进行了审查，以评估他们关注的水研究策略的主题。一个重要的 本财政年度的研究领域集中在洪水方面。这部分是由于2014年的全球研究挑战呼吁，该挑战的标题为“城市，洪水和海平面上升”。 图表显示了不同主题的资金分配。 4.合作 在许多情况下，需要与私人或公共部门合作伙伴或学术机构进行外部接触，以加快发展，利用资金并最大化投资价值。与私营部门合作伙伴的合作提供了与当前和潜在客户建立关系的机会。 今年参与项目的合作伙伴包括： 大学 伯克贝克学院，UKMEA利兹大学，UKMEA纽卡斯尔大学，UKMEAOld Dominion University (Virginia), Americas SouthamptonUniversity, UKMEAUKMEA UCL斯旺西大学约克大学，UKMEA 有10个合作项目，其中超过50％涉及公共当局。 该图映射了合作的类型以及每种合作类型的投资金额。 研究中心亨氏中心 咸味研究所 公共机构 澳大利亚伯明翰，布里斯托尔，赫尔，诺福克废水泻湖运营商国家备灾培训中心自然资源威尔士 公司ArgosAnalytics ESASainbury 's plc 附录2. 2014 / 15年度选定研究项目概述 为每个主题领域选择了三个项目。该说明概述了项目的目标和调查结果。 我们开发了“弹性加”概念，增加了面向外部的知识，为高价值和低容量海岸线的弹性规划提供信息。在过去的工作的基础上，韧性加超越了传统的韧性概念。Procedres.“反弹”，而是关注社区如何通过韧性计划实现有抱负的目标并蓬勃发展。该项目着眼于为应对多种灾害而开发的沿海城市互利基础设施。这项研究有助于课程向城市和从业者教授沿海“韧性加”方法。这项工作的最终结果还包括根据全球气候模型开发未来的IDF曲线，以用于更准确地模拟未来。洪水风险。 我们开发了一种GIS工具，该工具使用最新的洪水破坏评估数据来计算多个洪水事件场景和时代中财产的全寿命破坏。由于计算都集成在GIS软件中，因此还可以轻松地在空间上可视化结果。全寿命计算是全面了解期权损害和应对气候变化的能力的重要一步。这些数据支持了我们的主要客户所需的计算洪水造成的损失的行业最佳实践方法。 我们通过监控特定主题标签的实时活动，调查了社交媒体在工程侦察中的使用。该研究探索了流行的主题标签，如# flood，#flooding和# storm，在不同的社交媒体平台（Twitter，Facebook等）中的使用，以深入了解这些主题标签是如何产生的，获得关注和趋势。 这项研究的重点是在灾难发生之前，期间和之后使用主题标签，从而深入了解社交媒体如何在灾难管理中使用。对用户、标签背景、使用频率、地理投影和社交媒体平台变化的额外分析提高了对标签的认识和理解，从而有可能使我们能够利用社交媒体的力量来造福客户和项目。 洪水风险管理方案。能够有效地提取这些数据对于及时准确地完成我们的评估至关重要，并且能够在空间上绘制结果，从而增加了团队和客户对洪水破坏的理解。 更新的工具箱通过简化我们的分析，提高我们的结果质量，并为关键客户评估项目提供创新思维，满足了关键业务需求。 “Resilience Plus ”研究指出，Arup是沿海气候准备培训方面公认的专家，并通过培训为各个城市提供商机。 项目ID：10916 | PD：Cole Roberts | PM：Rowan Roderick - Jones 绿色基础设施 城市代谢方法中生态系统服务的整合评估 改造河流工具- Excel与GIS和SuDS位置配对 与自然合作减轻极端水文事件— —自然洪水管理案例研究 我们确定了可持续的洪水管理策略和软工程解决方案，包括针对英国高风险河流环境的SDS。通过使用GIS，探索了水管理策略的潜力，以消除或至少最小化伦敦市中心对硬工程控制的需求。通过GIS，WaND（水和中性设计工具）和内部SDS的合作伙伴关系，对现有和拟议的条件进行了有效评估，确定了最适用的SDS。 我们开发了一种框架方法，用于量化建筑环境提供的“生态系统服务”（ESS），该方法确定了它们在建筑环境中的适用性和重要性。该框架确定了潜在的绿色基础设施战略的目标，空间性以及要考虑的潜在问题。生态系统服务的表征和量化由LCA和成本最佳分析工具中使用的数据源确定。 我们确定了可能的地点，并提出了配对流域研究的建议，以评估自然洪水管理（NFM）技术在大径流事件中减少森林地区洪峰的有效性。我们访问了威尔士自然资源公司的网站，并整理了与林业实践和运营，获取，娱乐用途和资金相关的NFM实施机会和障碍的信息。我们在规划林业活动的基础上制定了可能的备选方案清单和实施方案。 对生态系统服务的详细分析确定了评估和量化其潜在影响所需的信息，同时探索了预期收益与实际绩效之间的差距。这使得能够深入了解设计过程，以帮助确定城市生态系统中所需服务的最佳绿色基础设施。 这项评估使人们深入了解了SuDS的潜力和水管理策略，这些土地受到严重制约，包括河流和地表水泛滥，有限的空间和高商业价值的土地。 计划中的研究将填补NFM文献和建模能力的空白，并将为支持采用整体洪水风险管理提供强有力的案例。 了解有效的NFM技术可增强Arup在洪水风险管理方面的领导地位，并汇集了一系列国际上感兴趣的可持续实践案例研究。 绿色基础设施 绿色基础设施的智能资产管理-开发概念模型以 量化其价值 随着城市采用绿色基础设施实践，雨水最佳管理实践（BMP）正在更全面地实施，以进行源头雨水控制以处理径流，从而实现更清洁的城市水道。许多城市都面临着如何有效维护这些系统的关键问题。本研究的目的是发现将从绿色基础设施监测中获得的性能数据输入模型的方法，以便实时降雨数据可用于监测和预测维护方案，从而确保可接受的绿色基础设施性能。 绿色基础设施是分散的雨水管理实践的网络，例如绿色屋顶，树木，雨水花园和可穿透的人行道，可以减弱或渗透降雨，从而减少雨水径流并改善周围水道的健康状况。为了确保满足每个绿色基础设施资产的最佳性能,重要的是,它们被定位以满足特定地点的标准,例如土壤类型、地下水深度、现有地形、井口保护区域等。 该项目的第一个目标是创建一个工具，根据现有的场地标准为每个地块提供绿色基础设施策略菜单。除了改善雨水质量和减少雨水量外，绿色基础设施还可以为当地流域和社区带来重要的社会，环境和经济效益。这些可以包括能源消耗，空气质量，房地产价格和娱乐。该项目还希望设计一个Arp绿色基础设施三重底线计算器，该计算器可用于在项目规划阶段评估绿色基础设施项目的TBL。 该研究支持绿色基础设施实践的远程资产管理的潜力，在小规模或大规模，使这些资产在开始从目标性能水平下降之前得到维护。这允许更稳定的不间断性能和更清洁的城市水道。 污水的厌氧处理-最大限度地利用能量回收 浮动式太阳能光伏-污水处理厂基础能源优化的开发设计 该项目研究了污水处理厂的能源优化技术和技术。公共水务部门正面临越来越大的压力，要求其减少资本和运营支出。产生的一个主要成本是废水处理厂的电力消耗。在之前与东南水务公司合作的基础上，该项目确定了务实和创新的机会，以提高运营处理厂的能源效率，而不会产生大量的资本成本。 我们进行了可行性审查，并开发了浮动光伏系统的概念设计，特别是用于容纳光伏阵列的浮动基础，可用于储水水库。由于冷却要求和废物处理设施，发电通常会对水产生负面影响。开发的浮动光伏设计有望通过降低水库水温，暴露于直射阳光的表面积和波浪作用来减少水库的蒸发损失。 我们开发了一种策略，用于优化现有系统的能量产生，该系统通过表征原料和开发动态模型来厌氧处理生物固体，该模型可以为评估算法的实时监测和控制提供信息。该模型是使用领先的废水处理模拟软件包GPS - X开发的。研究表明，尾数2数学模型可用于验证a的稳态运行。 此外,通过生物转化从消化物中回收高价值产品也带来了商机。 开发的设计旨在获得专利，在国际范围内锁定Arup的潜在未来工作，同时展示Arup对现实世界问题的多学科方法。 能源优化提高了可持续性，并为客户增加了项目的货币价值。 研究优化厌氧处理系统的能量回收使Arup成为工业和市政领域的市场领导者。 现场应用程序-后处理工具的开发自然和之间的关键接口的管理 水库下游的沉积物系统-开发监测方法 山区河流的修改断面 我们已经开发了一种监测河流沉积物的方法，该方法可以适应河流恢复地点的特定要求，以对基线条件有充分的了解，并能够自信地评估施工后的影响。开发的方法是在Swisty水库下游的范围内进行测试的，计划在2015年夏季建造Arp设计的河流恢复方案。 我们为已经开发的地理信息实地调查工具提供了其他工具。该工具包括河流审计和MiMAS调查格式以及相关的现场收集数据定制后处理工具。这显著减少了数据分析、图形和图表制作以及报告编写所需的时间。 我们评估了在自然和改良的山区河流走廊之间的界面上修复和管理关键区域的实用解决方案。山区河流的治理通常涉及对河床和横截面的重大修改，以试图减少水能对河流走廊造成的广泛破坏。这些界面区域容易引起洪水问题。必须对解决方案进行水力评估，以稳定河流走廊并实现平稳过渡。 新工具已经适应客户的要求，包括国家环保总局对苏格兰超过3,500公里的河流进行调查的战略项目，与使用纸质地图相比，每天的调查时间减少了2小时，并且消除了对调查后数字化的需要。 这种方法将提高我们对河流修复设计的信心，以确保它们
