Flon河的3D建模帮助工程师规划新的地铁线路

  • 发布时间:2021-09-03 17:00:31
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洛桑将很快开通一条新的地铁线路,即 m3,但在 Flon 车站修建隧道的最佳方式仍存在疑问——该车站已经是瑞士法语区最繁忙的地铁站之一。刚刚从 EPFL 毕业并获得环境工程学位的 Leona Repnik 在她的硕士论文中研究了这个问题,并针对这个复杂问题提出了可行的解决方案。

Leona Repnik 将她对生态和河流恢复的长期兴趣与水力学专业结合起来,获得了 EPFL 的环境工程硕士学位。在尽可能多地了解水力建模的愿望以及论文导师 Giovanni De Cesare 的极大热情的驱使下,Repnik 为自己设定了一个雄心勃勃的研究目标:开发一个流经城市地下的 Flon 河的 3D 数值模型为了帮助工程师设计计划于 2030 年开通的新 m3 地铁线。

隐藏的河流

“洛桑的许多人不知道他们脚下有一条河流,”Repnik 说,她研究了 Flon 的历史以介绍她的论文。“弗隆山谷在 19 世纪是一个繁荣的地区。它排满了商人,他们利用这条河来生产他们需要的能源。但市政府官员后来决定掩埋 Flon,以限制因排放到河流中的废物而造成污染和疾病传播的风险。”

洛桑的旧画展示了 1800 年代的弗隆山谷。Grand-Pont 是横跨欧洲广场的大桥,由两排拱门建造而成。当弗隆山谷被填满时,下排拱门被埋在地下,今天只剩下顶排拱门。Repnik 在她的研究中发现,地下河现在是城市污水网络的一部分,将洛桑的废水运送到 Vidy 的废水处理厂,最终排入日内瓦湖。

降低天花板

Repnik 的 3D 数值模型专门针对洛桑市中心的 Flon 地铁站。目前的计划是在欧洲广场下方和 Flon 流经的现有地下拱顶上方运行 m3 线。这将需要将拱顶的高度降低约一米,以便为地铁线提供足够的空间从上方通过。

“我们的模型包含了许多不同的参数,这表明这将是一项复杂的任务,”Repnik 说。“拱顶必须保持其处理 100 年一遇的洪水事件的能力,如果按照目前的计划降低上限,这是不可能的。一种可能的解决方案是降低拱顶的底部。这将允许在不影响安全的情况下将 m3 线建在地下。”换句话说,她的想法是将 Flon 埋入更深的地下,将过去几个世纪工程师所做的工作更进一步。

该研究的结论基于一种混合方法,该方法将数值模型的 3D 模拟与理论计算以及在 EPFL 的水利施工平台上构建的物理模型相结合。

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