當(dāng)前城市人口數(shù)量的增加，城市雨、污水排放量出現(xiàn)新高。近年來(lái)，我國(guó)加大對(duì)城市排水管網(wǎng)的建設(shè)力度，但是，面臨高度隱蔽、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的地下排水網(wǎng)絡(luò)，如何進(jìn)行科學(xué)、高效的管理，使市政管理者能夠全面、準(zhǔn)確、及時(shí)地掌握排水管網(wǎng)信息，充分發(fā)揮排水管網(wǎng)信息在城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和管理中的作用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)和城市的可持續(xù)發(fā)展
一、當(dāng)前市政排水管網(wǎng)現(xiàn)狀意義重大。(1)排水設(shè)施建設(shè)和管理與城市發(fā)展不同步。城市中的排水設(shè)施系統(tǒng)不夠完善，排水設(shè)施比較陳舊，例如在老城區(qū)和舊城區(qū)，有些排水設(shè)施年久失修，導(dǎo)致在雨季時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)澇，堵塞等情況，影響人們的正常生活，從而成為城市和經(jīng)濟(jì)地區(qū)發(fā)展的障礙?！ ?2)輕視養(yǎng)護(hù)。由于城市排水設(shè)施修建的養(yǎng)護(hù)資金比例占用的太少，大多資金用在了城市道路建設(shè)中，另外由于領(lǐng)導(dǎo)人過(guò)于重視城市道路的修建，將大部分的資金都用到了道路建設(shè)中，因此忽略了城市排水設(shè)施的修建和養(yǎng)護(hù)，不能及時(shí)維護(hù)排水設(shè)施，從而使城市中的排水設(shè)施得不到養(yǎng)護(hù)，影響正常使用?！ ?3)養(yǎng)護(hù)管理水平低下。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市排水管網(wǎng)新材料和新技術(shù)出現(xiàn)，對(duì)城市中維護(hù)和建設(shè)城市管網(wǎng)的相關(guān)部門也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)和管理方式已經(jīng)不能滿足要求，因此對(duì)城市排水設(shè)施的建設(shè)管理和養(yǎng)護(hù)，需要相關(guān)部門利用新材料和新技術(shù)，進(jìn)行更加科學(xué)和合理的維修和養(yǎng)護(hù)，但是城市中市政設(shè)施部門大多采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行排水設(shè)施的管理和建設(shè)，這不利于我國(guó)城市的排水設(shè)施的發(fā)展，因此應(yīng)合理運(yùn)用資金，使排水設(shè)施的養(yǎng)護(hù)更加的規(guī)范和科學(xué)?！ ?4)管理觀念落后。由于國(guó)家的實(shí)行的政企分開(kāi)和管養(yǎng)分開(kāi)的體制改革制度，因此城市中的養(yǎng)護(hù)單位也在發(fā)生轉(zhuǎn)變，但是城市的養(yǎng)護(hù)單位的管理觀念還很難轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，不能充分發(fā)揮積極性和主動(dòng)性，而且還存在傳統(tǒng)模式的管理觀念落后的問(wèn)題，導(dǎo)致我國(guó)城市中排水設(shè)施養(yǎng)護(hù)工作做的不夠到位，影響城市的發(fā)展?！ ?5)城市開(kāi)發(fā)和建設(shè)管理不到位。隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使我國(guó)的房地產(chǎn)行業(yè)迅速壯大起來(lái)，因此對(duì)城市開(kāi)發(fā)建設(shè)的管理不到位，顯得非?；靵y，同時(shí)房地產(chǎn)商為獲取更多的利益，減少工程建設(shè)的成本，沒(méi)有按照規(guī)劃設(shè)計(jì)施工，發(fā)生將廢棄物排到城市的排水管網(wǎng)中的狀況，造成排水管網(wǎng)的堵塞，給城市中的排水管網(wǎng)帶來(lái)?yè)p失。 (6)其它問(wèn)題。城市中其它問(wèn)題還包括許多，如在城市早期規(guī)劃中，市區(qū)規(guī)劃的不合理等原因，許多污染企業(yè)將污染物直接排到管道排放中，導(dǎo)致排水設(shè)施受到破壞，甚至將工業(yè)的有毒物質(zhì)排放到下水道中，影響人們身體的健康；另外，老百姓將垃圾雜物隨意亂倒，也會(huì)影響到排水設(shè)施的正常運(yùn)行；沿街商鋪、小飯店的垃圾的亂倒，導(dǎo)致排水設(shè)施堵塞，排水不暢；在環(huán)衛(wèi)作業(yè)時(shí)，沒(méi)有規(guī)范操作，垃圾進(jìn)入到排水管道，也會(huì)造成堵塞等，這些問(wèn)題都需要及時(shí)的解決。二、排水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)在市政管理中的重要作用
排水管線作為城市市政設(shè)施的重要組成部分，肩負(fù)著城市雨水、污水排放的重要功能，各級(jí)政府已從城市發(fā)展的戰(zhàn)略高度來(lái)認(rèn)識(shí)地下排水管線在城市規(guī)劃和建設(shè)管理中的作用與地位。各地市政管理部門充分利用地下管線普查成果，積極探索創(chuàng)新地下排水管線的管理方式。在政府和企業(yè)的運(yùn)作下，排水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的功能日益強(qiáng)大且日臻完善，充分體現(xiàn)了其在維護(hù)城市“生命線”正常運(yùn)行上的優(yōu)勢(shì)。本文重點(diǎn)從排水管線的高效管理、巡查養(yǎng)護(hù)、輔助決策、事故應(yīng)急和模擬預(yù)測(cè)五個(gè)方面介紹排水管線管理信息系統(tǒng)在市政管理中發(fā)揮的重要作 (一)高效管理多源可視化數(shù)據(jù) 排水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)是一個(gè)包含海量數(shù)據(jù)的復(fù)雜系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)庫(kù)用以存儲(chǔ)和管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，不僅包括管網(wǎng)數(shù)據(jù)，還集成了不同來(lái)源、不同數(shù)據(jù)格式和不同空間尺度的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，如：地形數(shù)據(jù)、航空影像、DEM等，改善了傳統(tǒng)管網(wǎng)數(shù)據(jù)單一、記錄分散、不完整的局面，為市政管理部門的業(yè)務(wù)應(yīng)用、決策分析和數(shù)據(jù)共享奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過(guò)多種數(shù)據(jù)的疊加和可視化顯示，可以更加直觀地了解排水管網(wǎng)周邊的交通、居民地、水系、植被和地形等分布情況。數(shù)據(jù)庫(kù)能有效管理不同歷史時(shí)期的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比顯示能夠較清楚地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的差異和聯(lián)系，這對(duì)于城市未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃有著重要意義。隨著三維仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日漸成熟，對(duì)管線點(diǎn)、管線線數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)三維建模并疊加道路、建筑物等三維模型，實(shí)現(xiàn)管線數(shù)據(jù)任意角度的三維瀏覽，還原管網(wǎng)地上和地下的三維立體場(chǎng)景，建設(shè)規(guī)劃部門即便不到現(xiàn)場(chǎng)，也能真實(shí)地感受排水管網(wǎng)之間以及管網(wǎng)與周邊地物的空間位置關(guān)系。 (二)提升巡檢、養(yǎng)護(hù)工作的效率和管理水平 排水管理部門需要定期對(duì)轄區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)施進(jìn)行巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和清除管網(wǎng)中的“病患”，保障城市的排水安全。隨著智能終端和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的普及，結(jié)合GIS、GPS和GPＲS/CDMA等先進(jìn)技術(shù)的手持移動(dòng)設(shè)備成為排水管網(wǎng)巡檢、養(yǎng)護(hù)的重要工具?！ ∨潘芫W(wǎng)管理信息系統(tǒng)采用手持設(shè)備與Web相結(jié)合的方式，現(xiàn)場(chǎng)巡查、養(yǎng)護(hù)人員通過(guò)手持設(shè)備將巡檢信息和養(yǎng)護(hù)進(jìn)展及時(shí)上傳到監(jiān)控中心，而監(jiān)控中心的市政管理人員通過(guò)登錄Web系統(tǒng)及時(shí)了解巡查和養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)信息，便于對(duì)巡查和養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管，對(duì)發(fā)現(xiàn)的排水管網(wǎng)問(wèn)題進(jìn)行人員的科學(xué)調(diào)度。通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)管實(shí)現(xiàn)了巡檢養(yǎng)護(hù)工作的高效執(zhí)行，降低了管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)的成本，提高了人員對(duì)緊急事件的響應(yīng)速度，保障了管網(wǎng)的安全高效運(yùn)行?！ ?三)輔助決策分析 GIS強(qiáng)大的空間分析功能完全依賴于地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)，排水管網(wǎng)完整的數(shù)據(jù)體系為查詢分析、緩沖區(qū)分析、拓?fù)浞治鎏峁┝藦?qiáng)大的支撐，通過(guò)深層次的信息挖掘，解決用戶關(guān)心的涉及地理空間的實(shí)際問(wèn)題，為排水管線規(guī)劃、城市建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)等提供輔助決策分析的合理性建議數(shù)據(jù)?！ 」芫€規(guī)劃部門通過(guò)在限定排水管線的布設(shè)界限，可輕松獲取一個(gè)排水管線埋設(shè)的建議方案，以輔助設(shè)計(jì)；道路改擴(kuò)建或小區(qū)拆遷時(shí)，以道路改擴(kuò)建區(qū)域或拆遷區(qū)域作為緩沖區(qū)進(jìn)行分析計(jì)算，可以得出其影響的地下排水管線情況；當(dāng)發(fā)生爆管事故時(shí)，排水部門不僅關(guān)心爆管的具體位置，更關(guān)心所處位置與周圍環(huán)境之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行連通性分析，從事故點(diǎn)追溯到控制此事故發(fā)生管段的閥門設(shè)施，并可進(jìn)一步追蹤這些閥門所控制的影響區(qū)域，為維修、搶險(xiǎn)等提供決策支持。 (四)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提高應(yīng)急處置能力 城市排水管網(wǎng)承擔(dān)著收集輸送污水和天然降水的功能，排水管理信息系統(tǒng)能夠充分整合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源、硬件網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)資源的高效節(jié)約。以在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，充分利用管網(wǎng)水力計(jì)算模型及其他有關(guān)模型，結(jié)合GIS的數(shù)據(jù)管理和空間分析能力，對(duì)管網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析評(píng)估，為管網(wǎng)的日常維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。當(dāng)流量、流速、液位或壓力等運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常甚至超出警戒值時(shí)，市政管理人員可快速反應(yīng)、快速診斷、快速行動(dòng)，提高對(duì)管網(wǎng)突發(fā)緊急事件的處理能力，保障公共利益和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，保證排水設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)?！ ∧壳皣?guó)內(nèi)部分城市仍采用傳統(tǒng)手段對(duì)中水站、排水泵站、排水管線進(jìn)行監(jiān)控管理，無(wú)法全面實(shí)現(xiàn)對(duì)排水管網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)采集和動(dòng)態(tài)監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將為解決排水管網(wǎng)缺乏全面、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)信息提供重要的監(jiān)測(cè)和傳輸手段。建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的排水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，充分利用各種傳感器設(shè)備、無(wú)線通訊、GIS和數(shù)學(xué)模型分析等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)排水管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)感知，是未來(lái)排水管網(wǎng)系統(tǒng)科學(xué)化管理的重要發(fā)展方向?！ ?五)排水情景模擬和預(yù)測(cè) 城市下墊面的非滲透面積隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展急劇增加，城市內(nèi)澇等事故頻繁發(fā)生，給城市排水系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。排水管網(wǎng)系統(tǒng)在排水模型的支持下，結(jié)合現(xiàn)狀地形數(shù)據(jù)，通過(guò)分析排水管線重要數(shù)據(jù)(水深、流速、流量、降雨量、徑流量等)和管線數(shù)據(jù)中的每個(gè)要素(節(jié)點(diǎn)、管線和匯水區(qū))，科學(xué)計(jì)算并模擬城市地下排水管線的實(shí)際運(yùn)行情況。排水模型的強(qiáng)大功能還在于通過(guò)模擬一定降雨條件下城市排水的演進(jìn)情況，發(fā)現(xiàn)排水的薄弱點(diǎn)和可能溢水的檢查井，預(yù)測(cè)將會(huì)出現(xiàn)積水或發(fā)生洪災(zāi)的地點(diǎn)，甚至積水開(kāi)始時(shí)間和積水退去時(shí)間等，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)制定減災(zāi)決策、快速開(kāi)展搶險(xiǎn)工作提供依據(jù)和參考，為市民合理防御暴雨災(zāi)害爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。由此可見(jiàn)，排水管網(wǎng)的信息化建設(shè)能大大提升排水管網(wǎng)的管理水平，不過(guò)這種管理方法需要不斷的更新和完善才能得以應(yīng)用，因此需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。目前，整個(gè)行業(yè)對(duì)信息化的認(rèn)知度不高且人才缺乏，所以其發(fā)展受到很大的制約。但是相信隨著城市化管理水平的提升，城市排水安全不斷得到重視，加強(qiáng)排水官網(wǎng)的信息化建設(shè)將成為排水管網(wǎng)管理行業(yè)的一種趨勢(shì)。
