市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)研究

張貴俊

摘要：排水管網(wǎng)建設(shè)是城市建設(shè)中的關(guān)鍵建設(shè)工程之一，有助于更好的收集和排放城市生產(chǎn)生活中所產(chǎn)生的的污水，能有效保障和保護(hù)城市水資源和水質(zhì)量。尤其是現(xiàn)在正處于互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代，市政排水管網(wǎng)的建設(shè)也需要緊跟時(shí)代的步伐，朝著信息化方向創(chuàng)建有助于進(jìn)一步提高市政管理效率。基于此，本文通過闡述目前市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)的歷程和排水管網(wǎng)存在的問題，進(jìn)而研究討論市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)的作用，從而推動(dòng)市政排水管網(wǎng)管理工作的進(jìn)一步優(yōu)化和完善。

關(guān)鍵詞：排水管網(wǎng);信息化;市政管理

前言

上海作為全國(guó)性大城市之一，城市化進(jìn)程的不斷加快使得越來越多的流動(dòng)人口逐漸在城市聚集，城市社會(huì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展的同時(shí)，所承受的環(huán)境壓力也逐年增大，城市污水排水量持續(xù)呈上升趨勢(shì)與城市化土地導(dǎo)致雨水蓄水能力降低。在此情況下，有必要加快市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)的進(jìn)度，充分發(fā)揮市政排水管網(wǎng)的積極作用，以推動(dòng)市政管理和城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

1. 市政排水管網(wǎng)存在的問題

1.1 粗放的設(shè)計(jì)改造

據(jù)本人施工管理及長(zhǎng)期的施工經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，目前部分排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)人員以及部分管理人員由于缺乏污水處理和排水等相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解，因此對(duì)于排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和問題考慮缺乏前瞻性和預(yù)見性，通常都是等到真正出現(xiàn)問題以后才開始采取措施著手解決問題，缺乏對(duì)于問題出現(xiàn)的原因以及市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的整體考量，整體的設(shè)計(jì)改造都較為粗放，仍有許多細(xì)節(jié)亟需改善和優(yōu)化。

1.2 凌亂的排水管網(wǎng)資料

目前上海排水管網(wǎng)仍然存在市管、區(qū)管、鎮(zhèn)管等多方管理的情況，排水管網(wǎng)的資料也主要以各管理單位的工程圖標(biāo)、調(diào)查表和成果表等各項(xiàng)數(shù)據(jù)表為主，管理資料十分凌亂且沒有邏輯，因此在排水管網(wǎng)的實(shí)際管理中主要存在以下幾個(gè)方面的問題：

首先，排水管網(wǎng)按路名及管道名稱立冊(cè)，數(shù)據(jù)指標(biāo)之間的關(guān)系無法得到很好很直觀的體現(xiàn);其次，傳統(tǒng)的紙質(zhì)材料在管理方面對(duì)與存儲(chǔ)空間和存儲(chǔ)條件的要求較大，并且容易受室內(nèi)空氣潮濕或人為因素影響而出現(xiàn)紙張發(fā)霉、破損或遺失等，管理查詢起來十分費(fèi)力且效率極低，一定程度上增加了人力成本和工作量;再者，紙質(zhì)資料不像電子材料可以輸入關(guān)鍵詞一鍵檢索[1]，因此在提取數(shù)據(jù)時(shí)較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且紙質(zhì)材料不僅無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新和動(dòng)態(tài)顯示城市排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的變化和增減情況，而且對(duì)于城市各個(gè)地區(qū)包括市政排水管相關(guān)管理部門之間的數(shù)據(jù)傳送和共享也十分不便。由此可見，傳統(tǒng)的排水管網(wǎng)資料管理方面存在較大的局限性和弊端，需要抓緊優(yōu)化。雖然近幾年上海建設(shè)管理部門已經(jīng)在推行電子化竣工圖及施工前選線等工作，但對(duì)于一些老舊管道仍然存在空白區(qū)域。

1.3 盲目的運(yùn)行管理

由于地下排水管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，分布廣泛，雖然有管理人員和值班人員定點(diǎn)巡查，但由于受技術(shù)條件的限制，無法對(duì)排水管網(wǎng)的實(shí)時(shí)信息和運(yùn)行情況做到全面掌握，始終是難以兼顧全局，并且工作效率較差，當(dāng)排水管網(wǎng)出現(xiàn)問題時(shí)，管理人員難以第一時(shí)間及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，容易埋下安全隱患，尤其是出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，由于難以預(yù)測(cè)上下游的影響范圍，導(dǎo)致管理人員和技術(shù)人員在采取措施時(shí)也會(huì)有所掣肘。

2. 市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)歷程

2.1 傳統(tǒng)排水管網(wǎng)

在二十世紀(jì)初期，由于當(dāng)時(shí)城市建設(shè)進(jìn)程緩慢，并且人們尚未認(rèn)識(shí)到市政排水管網(wǎng)管理工作的重要性而對(duì)此略有疏忽，導(dǎo)致大部分城市的市政排水管網(wǎng)建設(shè)較為落后，在排水管理上存在信息收集不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)傳送延誤和管理信息較為分散等各方面問題，對(duì)于城市化進(jìn)程和城市的整體規(guī)劃發(fā)展也有著一定程度的影響。以上海為例，由原來的雨污合流，再到由市水務(wù)部門牽頭近10年逐步雨污分流改造，河道排放口的整治來看，前期由于對(duì)地下排水管線缺乏整體設(shè)計(jì)布局和合理保護(hù)，導(dǎo)致部分地下排水管道出現(xiàn)偷排亂排，導(dǎo)致地下污水漫流，甚至在出現(xiàn)暴雨等極端天氣時(shí)還容易形成城市內(nèi)澇，造成嚴(yán)重的交通問題和出行不便，甚至對(duì)居民的生命安全造成影響。

2.2 數(shù)字化排水管網(wǎng)

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷普及和應(yīng)用，市政排水管網(wǎng)的建設(shè)也朝著數(shù)字化發(fā)展，通過利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)將地下排水管網(wǎng)的相關(guān)信息和資料以電子形式進(jìn)行存檔，實(shí)現(xiàn)了市政排水管網(wǎng)信息的及時(shí)錄入和更新，并且數(shù)字化的信息管理也便于工作人員隨時(shí)提取和市政排水管網(wǎng)工作各職能部門實(shí)現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，數(shù)字化排水管網(wǎng)建設(shè)進(jìn)一步提高了排水管網(wǎng)的管理效率，但數(shù)字化的排水管網(wǎng)僅僅只是實(shí)現(xiàn)了信息的電子化儲(chǔ)存，尚未具備圖形和空間的檢索能力和GPS定位能力[2]，數(shù)、圖信息尚未實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和有效關(guān)聯(lián)，因此還需進(jìn)一步完善提高市政排水管網(wǎng)信息提取的工作效率。

2.3 信息化排水管網(wǎng)

現(xiàn)階段，市政排水管網(wǎng)的建設(shè)隨著科技發(fā)展的推動(dòng)逐漸實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)雛形，通過合理采用VB、VC等開發(fā)工具，利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市地下排水管線與地形等地理環(huán)境信息的綜合管理和分析，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)、互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)和GIS技術(shù)廣泛集成，進(jìn)一步優(yōu)化市政地下排水管網(wǎng)的模擬功能，為城市管理部門決策提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐，為城市排水設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行提供安全保障，進(jìn)一步推動(dòng)城市化的持續(xù)發(fā)展。

3. 市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)的作用

3.1 可視化管理

市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)有助于提高排水系統(tǒng)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)采集能力，能夠?qū)Τ鞘懈鱾€(gè)地區(qū)和空間的地形數(shù)據(jù)和航空影像資料等基礎(chǔ)地理信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，不僅改變了傳統(tǒng)的排水管網(wǎng)的單一控制方式，還進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的分析和處理，為市政管理決策提供了豐富的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)，有效提高市政城市管理的質(zhì)量。

其次，市政排水管網(wǎng)的信息化建設(shè)通過利用GIS、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等多項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可視化查看，有助于市政管理人員隨時(shí)提取地下管道排水圖像及數(shù)據(jù)資料的實(shí)時(shí)掌控，便于管理人員更加直觀地掌握城市排水系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)。并且，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用還能實(shí)現(xiàn)市政排水管網(wǎng)信息的快速檢索和調(diào)取，并將所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，掌握城市不同地區(qū)排水情況的變化，有助于為城市規(guī)劃和發(fā)展決策提供可靠依據(jù)。

3.2 輔助決策分析

市政排水管網(wǎng)的信息化建設(shè)通過將GIS技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等各項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)的集成為排水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)體系構(gòu)建提供了充足的數(shù)據(jù)支撐[3]，并且在大數(shù)據(jù)的支持下也能實(shí)時(shí)反饋居民的關(guān)心的排水問題，更加深層次地通過結(jié)合地理信息和排水管網(wǎng)信息為市政排水管網(wǎng)的進(jìn)一步規(guī)劃完善、防洪抗災(zāi)以及城市建設(shè)規(guī)劃提供輔助決策分析功能。

其次，市政排水管網(wǎng)信息化建設(shè)也能為城市建設(shè)設(shè)計(jì)提供信息分析數(shù)據(jù)和技術(shù)方案參考，如道路擴(kuò)建、城市老舊小區(qū)改造以及商業(yè)樓盤的開發(fā)等都需要對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，一旦設(shè)計(jì)不當(dāng)則很容易對(duì)周邊地區(qū)居民生活造成嚴(yán)重影響。并且當(dāng)?shù)叵滤馨l(fā)生爆管、污水漫流等現(xiàn)象時(shí)，市政排水管理部門也能利用GIS技術(shù)及時(shí)掌握爆管的具體位置，并對(duì)周邊地區(qū)及上下游輻射地區(qū)進(jìn)行追蹤控制，為維修和搶險(xiǎn)等提供決策支撐。

3.3 排水情景模擬，提升應(yīng)急水平

市政排水管網(wǎng)管理承擔(dān)城市污水輸送和天然降水的功能，信息化建設(shè)能通過在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化和管理空間數(shù)據(jù)信息，通過利用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建排水管網(wǎng)水利計(jì)算模型和其他相關(guān)模型，科學(xué)計(jì)算和模擬城市地阿霞排水管道的實(shí)際運(yùn)行情況，預(yù)測(cè)可能發(fā)生積水或洪災(zāi)地點(diǎn)并提前采取措施預(yù)警，另外還可結(jié)合GIS數(shù)據(jù)管理和空間分析對(duì)排水管網(wǎng)的運(yùn)行狀況和日常管理提供數(shù)據(jù)支撐，當(dāng)排水管出現(xiàn)流量、流速以及水位等出現(xiàn)異常甚至超出警戒值時(shí)，市政管理人員能夠及時(shí)反映并對(duì)突然緊急事件進(jìn)行及時(shí)處理，縮小事故的影響范圍和影響程度，通過充分利用GIS技術(shù)、傳感器和無線通訊等技術(shù)對(duì)城市地下排水管網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)感知和監(jiān)測(cè)，提高市政管理人員應(yīng)急水平，為城市公共利益和人民的生命安全提供保障。

4. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，排水管網(wǎng)的建設(shè)是城市建設(shè)的重要部分之一，對(duì)于城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)展起到了重要的影響作用，結(jié)合傳統(tǒng)排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)粗放、資料凌亂和管理盲目等突出問題對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行了從數(shù)字化到信息化的進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)，充分提高了市政排水管網(wǎng)的可視化管理和輔助決策分析，并通過綜合利用GIS技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等對(duì)市政排水管網(wǎng)進(jìn)行排水情景模擬，有效提升市政管理的應(yīng)急水平，為市政排水管網(wǎng)管理決策提供科學(xué)依據(jù)，推動(dòng)城市建設(shè)持續(xù)發(fā)展。

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