Verbesserung der Widerstandsfähigkeit urbaner Entwässerung

Städtische Entwässerungsnetze (SEN) sind kritische Infrastrukturen, die eine entscheidende Rolle dabei spielen, unsere Städte undGemeinden vor Hygienerisiken und Überschwemmungen zu schützen und gleichzeitig die Natur vor menschlichen Einflüssen zu bewahren. Diese Netzwerke sind darauf ausgelegt, den Abfluss von Regen- und Abwasser effizient von städtischen Gebieten wegzuleiten, um Überflutungen zu verhindern und die öffentliche Gesundheit zu schützen. Eine angemessene Planung, Wartung und Sanierung von SENs ist entscheidend, um sicherzustellen, dass sie den Herausforderungen durch rasante Urbanisierung, den Klimawandel und alternde Infrastrukturen effektiv begegnen können. Ein Hauptanliegen bei SENs ist ihre Widerstandsfähigkeit - also ihre Fähigkeit, Bedrohungen zu bewältigen und sich zu erholen. Funktionale Ausfälle durch starke Regenfälle oder Urbanisierung und strukturelle Ausfälle wie Rohrverstopfungen können die Funktion beeinträchtigen und das Überschwemmungsrisiko erhöhen. Graphentheorie ermöglicht eine effiziente Analyse von SENs, indem sie die Netzwerke als Knoten und Verbindungen betrachtet. Bisher haben Forscher sich jedoch vor allem auf die Netzwerkstruktur konzentriert und die physikalischen Merkmale, besonders in Bezug auf Ausfälle und Anpassungen, vernachlässigt. Ein vielversprechender Fortschritt ist "hydraulically informed graph analysis (HIGA). HIGA berücksichtigt hydraulische Merkmale und verbessert so die Genauigkeit der Analyse und ermöglicht es, das Verhalten und die Widerstandsfähigkeit von SENs besser zu verstehen. Ein weiterer entscheidender Aspekt zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von SENs besteht darin, zu verstehen, wie sich verschiedene Einwirkungen (z. B. starker Regen, Urbanisierung) und Anpassungsstrategien (z. B. grüne Infrastruktur, Speichertanks) durch die SENs und darüber hinaus ausbreiten und andere kritische Infrastrukturen wie Straßennetze oder Wasserverteilungsnetze beeinflussen. Die Untersuchung dieser Wechselbeziehungen ist wichtig, da städtische Infrastrukturen miteinander existieren und sich gegenseitig beeinflussen. In diesem Projekt werden daher Ansätze erforscht, generische Modelle zu entwickeln, die die Wechselbeziehungen zwischen Infrastruktursystemen in verschiedenen Maßstäben berücksichtigen. Die vorliegende Forschung ist von entscheidender Bedeutung, um ein besseres Grundverständnis dafür zu entwickeln, wie die städtischen Entwässerungssysteme verbessert werden können, um die Sicherheit und das Wohlbefinden der Bevölkerung zu gewährleisten und sie vor den negativen Auswirkungen von beispielsweise Überschwemmungen und anderen damit verbundenen Risiken zu schützen.