城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)分析

李愛民

（濱州市城鄉(xiāng)水務發(fā)展服務中心 山東濱州 256600）

伴隨著城市化進程的加快，城市建設中對于各類基礎設施提出了更加嚴格的要求。城市排水管網(wǎng)在城市運轉中扮演著非常重要的角色，不過一直以來，對于城市排水管網(wǎng)的養(yǎng)護管理采用的都是粗放型的管理模式，未從全局角度做好統(tǒng)籌管理，也沒有實現(xiàn)管理工作的精細化，導致排水管網(wǎng)中存在的一些缺陷和問題沒有得到及時有效的解決。政府采購服務以及養(yǎng)護管理系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得城市排水管網(wǎng)的養(yǎng)護管理工作呈現(xiàn)出了全新的發(fā)展態(tài)勢，整體效率和管理水平得到了顯著提升。

1 城市排水管網(wǎng)概述

城市排水管網(wǎng)是城市基礎公共設施的重要組成部分，其主要作用是對城市生活污水和雨水進行處理及排放，在維持城市正常運轉方面發(fā)揮著積極作用。從環(huán)境保護方面分析，城市排水管網(wǎng)能夠實現(xiàn)對于城市地區(qū)生產(chǎn)環(huán)境的保護及改善，有效消除污水帶來的危害，為可持續(xù)發(fā)展的順利實現(xiàn)保駕護航；從衛(wèi)生方面分析，城市排水管網(wǎng)工作的興建能夠實現(xiàn)對雨污水的統(tǒng)一處理，在保障城市環(huán)境衛(wèi)生以及居民健康方面有著深遠意義；從經(jīng)濟方面分析，水資源是非常寶貴的自然資源，其在社會發(fā)展中扮演著不可或缺的角色，城市排水管網(wǎng)可以實現(xiàn)對于雨水的回收利用，也可以對污水和廢水進行有效處理，最大限度地發(fā)揮水資源的價值，有著良好的經(jīng)濟效益［1］。

在對城市排水管網(wǎng)進行布設時，可以采用多樣化的布置形式。一是正交式。即各個片區(qū)的干管以最短距離沿水體垂直相交方向布設，適用于地勢向著水體傾斜的區(qū)域。二是截流式。截流式是沿較低的邊沿，再次敷設主干管，然后將各個干管中的污水截流，送入到污水處理廠。三是平行式。平行式排水管網(wǎng)布設主要是為了避免干管坡度過大引發(fā)管道內部水流的流速過大，對管道造成劇烈沖刷的情況，要求干管能夠與等高線以及河道平行，沿一定的傾斜角敷設，適用于地勢向著河流方向出現(xiàn)較大傾斜的區(qū)域。四是分區(qū)式。分區(qū)式的管網(wǎng)布設指分別在地勢較高的地區(qū)和地勢較低的地區(qū)敷設獨立管道系統(tǒng)，地勢較高地區(qū)管道中的污水會在重力的作用下流入到污水廠，地勢較低地區(qū)管道中的污水則可以使用水泵送入到污水廠。五是輻射式。如果城市中心區(qū)域的地勢較高，四周存在有多個排水出路，則在對各個排水分區(qū)的干管進行布設時，可以采用輻射狀分布的方式，其具有干管長度小、管徑小、埋深淺的特點，方便使用生活污水和雨水進行灌溉［2］。

新時期，城市規(guī)模的擴大對于城市排水管網(wǎng)的運行管理提出了更高的要求，從管理部門的角度：一是應該進一步加快城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的建設和優(yōu)化，對排水管網(wǎng)進行統(tǒng)一規(guī)劃布局，提升排水能力，避免城市內澇問題；二是應該積極探索更加經(jīng)濟、更加節(jié)能、更加先進且符合我國基本國情的城市污水處理工藝和技術，為污水的處理提供良好的技術支持；三是應該做好污水資源化的研究，對污水進行處理和回收利用，以此來有效緩解城市水資源供需矛盾；四是應該做好對于水質檢測技術、養(yǎng)護管理自動化等的研究，提升城市水處理工作的整體效果；五是應該積極開展相應的技術研究，推廣無害污廢水工藝和閉合循環(huán)工藝等新技術，以先進的技術為支撐，實現(xiàn)對于水污染問題的有效治理；六是應該進一步加強對于區(qū)域排水系統(tǒng)的研究，借助系統(tǒng)工程的相關理論和方法，在積極引入計算機技術、信息技術的情況下，做好區(qū)域規(guī)劃、水資源循環(huán)利用、污水治理等各種因素的綜合分析，構建起更加完善的模擬試驗以及數(shù)學模型，通過試驗分析以及模型求解的方式，得到水污染控制的最佳方案［3］。

2 城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設需求

通過政府采購服務配合相應的競爭機制以及考核機制，打造城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護作業(yè)新模式，屬于體制機制層面的改革創(chuàng)新，而想要將其優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，需要積極引入GIS技術、GPS技術、大數(shù)據(jù)技術等手段，建立起相應的城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)，以此來保證城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護管理工作的實施效果，實現(xiàn)管網(wǎng)的正常運轉，進而保證城市的安全正常運行和人民生活的安寧有序。從推動城市發(fā)展的角度來看，建設城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)十分必要。

2.1 擴大管理規(guī)模的需要

以經(jīng)濟的快速發(fā)展為支撐，城市規(guī)模的增長速度不斷加快，管網(wǎng)數(shù)量和長度的增大使得其養(yǎng)護規(guī)模迅速增長，想要保障養(yǎng)護管理工作的質量和效率，需要引入先進的計算機信息處理技術手段，以更好地適應新的發(fā)展要求［4］。

2.2 提高資金效益的需要

政府購買服務本身屬于公益性事業(yè)，強調取之于民，用之于民，需要在保證資金使用透明性、規(guī)范性的同時，促進其使用效益的提高。以計算機系統(tǒng)為支撐，政府采購服務資金的管理會變得更加規(guī)范化和流程化，在消除管理漏洞的同時，也能夠為統(tǒng)計以及分析工作提供便利。

2.3 管網(wǎng)養(yǎng)護信息化的需要

信息化時代背景下，現(xiàn)代城市建設中開始強調數(shù)字化城市建設，也使得城市排水管網(wǎng)進入到了數(shù)字化和信息化管理的軌道，建設相應的管理系統(tǒng)，可以說是城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護信息化的客觀要求［5］。

2.4 實現(xiàn)精細化管理的需要

以往城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護管理采用的是粗放的手工操作模式，效率低下且容易出現(xiàn)人為失誤。通過監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設，能夠借助GIS、大數(shù)據(jù)等先進技術，實現(xiàn)對于城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護數(shù)據(jù)的歸納整理，而在對這些數(shù)據(jù)信息進行分析和研究的情況下，管網(wǎng)養(yǎng)護工作能夠更加精細化，有助于養(yǎng)護管理水平的提高。

3 系統(tǒng)構建及功能設計

3.1 系統(tǒng)構建

在對城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)進行構建時，需要重點做好以下兩個方面的工作。一是合理選擇開發(fā)平臺。系統(tǒng)建設的基礎采用的是ASP.NET 技術，該平臺本身在功能方面能夠很好地滿足系統(tǒng)建設需求，而且操作簡單，工具豐富，有著友好的圖形用戶界面和簡單的編程語法。城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設還需要以ArcGIS 地理信息軟件平臺作為依托，該平臺能夠實現(xiàn)對地理空間信息的采集、處理、貯存以及分析檢索等操作，而且已經(jīng)被多個發(fā)達國家成功應用到了城市排水管網(wǎng)的管理中［6］，具備可供借鑒的經(jīng)驗。同時，數(shù)據(jù)支撐平臺選擇的是SQL Server，這也是當前主流的關系型數(shù)據(jù)庫平臺，具備良好的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析功能，具備安全、可靠和高效的特點，以此為支撐，能夠在系統(tǒng)核心層面保障城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。二是確定系統(tǒng)總體框架。系統(tǒng)采用了C/S架構，將SQL Server數(shù)據(jù)庫作為核心，引入了GIS技術，可以在GIS地圖上，實現(xiàn)對于各個城區(qū)排水管網(wǎng)養(yǎng)護段的查詢以及定位。系統(tǒng)總體框架包括了運行支撐層、數(shù)據(jù)資源層、管理層、服務層以及應用層，數(shù)據(jù)層和服務層是系統(tǒng)核心層，分別配置SQL Server 數(shù)據(jù)庫和ArcGIS 軟件，用戶可以通過局域網(wǎng)實現(xiàn)對于系統(tǒng)的訪問，相關部門也可以借助遠程網(wǎng)絡專線實現(xiàn)相應的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)連接。

3.2 功能設計

依照城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護采購服務的日常業(yè)務需求，針對系統(tǒng)中的各個功能模塊進行了統(tǒng)一設計，采用了B/S平臺，主要的功能模塊有養(yǎng)護區(qū)域展示、養(yǎng)護巡查管理、養(yǎng)護費用核算，以及月度、季度、年度養(yǎng)護設施量等，可以實現(xiàn)對于全流程業(yè)務的分別管控［7］。城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護作業(yè)的內容有很多，主要包括了雨水管線管理、污水管線管理、泵站管理、排水接口區(qū)域管理、污水處理廠進水泵房管理以及檢查井管理等，借助GIS系統(tǒng)，能夠依照各個片區(qū)管網(wǎng)的實際情況，開展相應的管理和考核工作。城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護管理系統(tǒng)中的用戶功能同樣十分豐富，主要包括養(yǎng)護區(qū)域劃分、養(yǎng)護費用統(tǒng)計、養(yǎng)護查詢、月養(yǎng)護考核費用核算等。

4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

4.1 養(yǎng)護區(qū)域劃分

在實現(xiàn)養(yǎng)護區(qū)域劃分功能時，需要對照城市區(qū)域排水系統(tǒng)的實際情況，做好系統(tǒng)主界面設計，從方便管理的角度，則可以將養(yǎng)護區(qū)域劃分為多個小分區(qū)，并且依照劃分的區(qū)域，將養(yǎng)護單位、養(yǎng)護人員的信息直觀地呈現(xiàn)出來，在GIS圖上做好位置定位，確定好各類設施的實際數(shù)量，為養(yǎng)護監(jiān)控管理工作的貫徹落實提供良好支撐。從技術人員的角度，應該深入了解城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護管理工作的現(xiàn)實需求，不斷對系統(tǒng)功能進行完善，例如，可以在養(yǎng)護區(qū)域劃分功能模塊中，逐步加入養(yǎng)護人員、月度養(yǎng)護計劃、年度養(yǎng)護計劃等相關信息，可以對新的養(yǎng)護單位進行添加，也可以在歷史記錄查詢中，對以往的養(yǎng)護情況進行查詢，方便在出現(xiàn)問題時及時找出根源所在，為問題的解決提供良好的數(shù)據(jù)信息支持。

4.2 月養(yǎng)護設施量

月養(yǎng)護設施量功能模塊主要是針對城市排水管網(wǎng)工程中各類管線、泵站等設施設備的類別以及數(shù)量進行記錄，為設施設備的養(yǎng)護管理奠定堅實基礎，工作人員也可以從GIS中，將當月的養(yǎng)護設施量導入，對于部分污水管的設施量，在無法自動導入的情況下，可以采用手動編輯的方式，不過需要對數(shù)據(jù)信息進行反復確認，確保輸入的數(shù)據(jù)信息真實準確，避免出現(xiàn)操作失誤的情況。同時，模塊能夠提供按片區(qū)統(tǒng)計設施設備類別及數(shù)量的功能，可以幫助工作人員更加準確地把握好區(qū)域內設施設備的總量。

4.3 月養(yǎng)護費用核算

可以依照績效養(yǎng)護類型以及當月養(yǎng)護設施量，對區(qū)域內當月養(yǎng)護費用進行自動計算，要求系統(tǒng)在自動計算的同時，能夠允許用戶手動對數(shù)據(jù)信息進行修改。最終的考核得分可以手動輸入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)會自動將能夠滿足聯(lián)合原則的養(yǎng)護類別的績效費用導入到數(shù)據(jù)庫中，工作人員也可以手動對績效費用進行添加，而在完成全部的操作，并且點擊確認后，實際發(fā)生的費用將無法再進行更改。

4.4 費用統(tǒng)計

費用統(tǒng)計功能主要是針對城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護費用進行統(tǒng)計，包含了績效費用以及非績效費用兩部分，依照具體的查詢條件，可以針對城市排水管網(wǎng)的月度養(yǎng)護費用和年度養(yǎng)護費用進行統(tǒng)計，而在月度養(yǎng)護費用統(tǒng)計中，可以實現(xiàn)對于非績效費用的養(yǎng)護工作。

4.5 養(yǎng)護分析

養(yǎng)護分析功能主要是將月或者年作為時間單位，在相應的績效費用列表內，針對相應時間段內績效費用的各種經(jīng)費進行統(tǒng)計，如發(fā)生經(jīng)費、計算經(jīng)費等，也可以在設施量列表中，將各種設施的總量顯示出來，最終結果的呈現(xiàn)可以采用折線圖和柱狀圖的形式。

5 結語

總而言之，城市化進程的加快，帶動了城市規(guī)模的擴大，對于城市排水管網(wǎng)的養(yǎng)護管理工作也提出了更高的要求。建設城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護監(jiān)控管理系統(tǒng)，能夠以先進的信息技術手段為支撐，實現(xiàn)排水管網(wǎng)的信息化管理，有效降低管網(wǎng)運行中存在的風險和發(fā)展，切實提高城市排水管網(wǎng)的養(yǎng)護管理水平和服務水平，也能夠促使管網(wǎng)養(yǎng)護采購信息管理逐步朝著全面信息化管理的方向邁進。