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，我國加大對城市排水管網(wǎng)的建設(shè)力度，但是，面臨高度隱蔽、復(fù)雜、動態(tài)的地下排水網(wǎng)絡(luò)，如何進行科學(xué)、高效的管理，使市政管理者能夠全面、準(zhǔn)確、及時地掌握排水管網(wǎng)信息，充分發(fā)揮排水管網(wǎng)信息在城市規(guī)劃、建設(shè)、運行和管理中的作用，對于實現(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)濟地區(qū)發(fā)展的障礙?！ ?2)輕視養(yǎng)護。由于城市排水設(shè)施修建的養(yǎng)護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，不能及時維護排水設(shè)施，從而使城市中的排水設(shè)施得不到養(yǎng)護，影響正常使用?！ ?3)養(yǎng)護管理水平低下。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市排水管網(wǎng)新材料和新技術(shù)出現(xiàn)，對城市中維護和建設(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)護和管理方式已經(jīng)不能滿足要求，因此對城市排水設(shè)施的建設(shè)管理和養(yǎng)護，需要相關(guān)部門利用新材料和新技術(shù)，進行更加科學(xué)和合理的維修和養(yǎng)護，但是城市中市政設(shè)施部門大多采用傳統(tǒng)的方式進行排水設(shè)施的管理和建設(shè)，這不利于我國城市的排水設(shè)施的發(fā)展，因此應(yīng)合理運用資金，使排水設(shè)施的養(yǎng)護更加的規(guī)范和科學(xué)?！ ?4)管理觀念落后。由于國家的實行的政企分開和管養(yǎng)分開的體制改革制度，因此城市中的養(yǎng)護單位也在發(fā)生轉(zhuǎn)變，但是城市的養(yǎng)護單位的管理觀念還很難轉(zhuǎn)變過來，不能充分發(fā)揮積極性和主動性，而且還存在傳統(tǒng)模式的管理觀念落后的問題，導(dǎo)致我國城市中排水設(shè)施養(yǎng)護工作做的不夠到位，影響城市的發(fā)展?！ ?5)城市開發(fā)和建設(shè)管理不到位。隨著我國城市經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使我國的房地產(chǎn)行業(yè)迅速壯大起來，因此對城市開發(fā)建設(shè)的管理不到位，顯得非常混亂，同時房地產(chǎn)商為獲取更多的利益，減少工程建設(shè)的成本，沒有按照規(guī)劃設(shè)計施工，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)帶來損失?！ ?6)其它問題。城市中其它問題還包括許多，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，也會影響到排水設(shè)施的正常運行；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，沒有規(guī)范操作，垃圾進入到排水管道，也會造成堵塞等，這些問題都需要及時的解決。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，各級政府已從城市發(fā)展的戰(zhàn)略高度來認(rèn)識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)的運作下，排水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的功能日益強大且日臻完善，充分體現(xiàn)了其在維護城市“生命線”正常運行上的優(yōu)勢。本文重點從排水管線的高效管理、巡查養(yǎng)護、輔助決策、事故應(yīng)急和模擬預(yù)測五個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)是一個包含海量數(shù)據(jù)的復(fù)雜系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)庫用以存儲和管理空間數(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)共享奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過多種數(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)庫能有效管理不同歷史時期的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)，通過對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，這對于城市未來的發(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)實技術(shù)的日漸成熟，對管線點、管線線數(shù)據(jù)進行自動三維建模并疊加道路、建筑物等三維模型，實現(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景，建設(shè)規(guī)劃部門即便不到現(xiàn)場，也能真實地感受排水管網(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)護工作的效率和管理水平 排水管理部門需要定期對轄區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)施進行巡查，及時發(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網(wǎng)絡(luò)的普及，結(jié)合GIS、GPS和GPＲS/CDMA等先進技術(shù)的手持移動設(shè)備成為排水管網(wǎng)巡檢、養(yǎng)護的重要工具?！ ∨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)場巡查、養(yǎng)護人員通過手持設(shè)備將巡檢信息和養(yǎng)護進展及時上傳到監(jiān)控中心，而監(jiān)控中心的市政管理人員通過登錄Web系統(tǒng)及時了解巡查和養(yǎng)護現(xiàn)場的詳細(xì)信息，便于對巡查和養(yǎng)護工作進行動態(tài)監(jiān)管，對發(fā)現(xiàn)的排水管網(wǎng)問題進行人員的科學(xué)調(diào)度。通過自動化監(jiān)管實現(xiàn)了巡檢養(yǎng)護工作的高效執(zhí)行，降低了管網(wǎng)養(yǎng)護的成本，提高了人員對緊急事件的響應(yīng)速度，保障了管網(wǎng)的安全高效運行?！ ?三)輔助決策分析 GIS強大的空間分析功能完全依賴于地理空間數(shù)據(jù)庫，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┝藦姶蟮闹?，通過深層次的信息挖掘，解決用戶關(guān)心的涉及地理空間的實際問題，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)。 管線規(guī)劃部門通過在限定排水管線的布設(shè)界限，可輕松獲取一個排水管線埋設(shè)的建議方案，以輔助設(shè)計；道路改擴建或小區(qū)拆遷時，以道路改擴建區(qū)域或拆遷區(qū)域作為緩沖區(qū)進行分析計算，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，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，通過對排水管網(wǎng)進行連通性分析，從事故點追溯到控制此事故發(fā)生管段的閥門設(shè)施，并可進一步追蹤這些閥門所控制的影響區(qū)域，為維修、搶險等提供決策支持?！ ?四)實時數(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，實現(xiàn)資源的高效節(jié)約。以在線監(jiān)測數(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，對管網(wǎng)的運行狀況進行分析評估，為管網(wǎng)的日常維護提供數(shù)據(jù)支持。當(dāng)流量、流速、液位或壓力等運行參數(shù)出現(xiàn)異常甚至超出警戒值時，市政管理人員可快速反應(yīng)、快速診斷、快速行動，提高對管網(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產(chǎn)安全，保證排水設(shè)施正常運轉(zhuǎn)。 目前國內(nèi)部分城市仍采用傳統(tǒng)手段對中水站、排水泵站、排水管線進行監(jiān)控管理，無法全面實現(xiàn)對排水管網(wǎng)信息的實時采集和動態(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、動態(tài)、實時的運行狀態(tài)信息提供重要的監(jiān)測和傳輸手段。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、無線通訊、GIS和數(shù)學(xué)模型分析等技術(shù)，實現(xiàn)對排水管網(wǎng)的動態(tài)感知，是未來排水管網(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 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。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)中的每個要素(節(jié)點、管線和匯水區(qū))，科學(xué)計算并模擬城市地下排水管線的實際運行情況。排水模型的強大功能還在于通過模擬一定降雨條件下城市排水的演進情況，發(fā)現(xiàn)排水的薄弱點和可能溢水的檢查井，預(yù)測將會出現(xiàn)積水或發(fā)生洪災(zāi)的地點，甚至積水開始時間和積水退去時間等，為各級領(lǐng)導(dǎo)制定減災(zāi)決策、快速開展搶險工作提供依據(jù)和參考，為市民合理防御暴雨災(zāi)害爭取寶貴的時間。由此可見，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、物力和財力。目前，整個行業(yè)對信息化的認(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。
