排水管网的信息化建设在市政管理中的作用

摘要：排水管线作为城市重要的地下基础设施之一，其重要地位和作用已经被广泛重视和认可。文章分析其管理现状，探讨其作用以及控制措施。

关键词：市政管理；排水管网；作用

中图分类号：TU99文献标识码： A

引言

随着城市化的迅速发展，城市排水管网系统越来越复杂、越来越庞大，对排水管网的运行管理、养护管理、应急防汛和科学决策提出了越来越高的要求，必须要有新的技术和管理方法来满足排水管网的现代化管理需要。

一、市政排水管网养护管理的现状

（一）目前 ,我们的排水管道养护中 ,占主要的还是人力疏通,所使用的工具还是竹片、弯铲、小推车等等。这样的养护方式不仅仅工作效率低,而且劳动强度大。遇到管道有堵塞的时候多数情况下用人力将竹片拼接后进入井内疏通,有时候也会采用水力疏通对堵塞的管道进行疏通(一般用于收水支管),水力疏通即是利用水冲车加满水后对每条管道用水进行压力冲洗。

（二）随着城市建设的不断加快 ,城市排水设施的需求也在不断增加,城市排水设施的建设也在进行着,而已经投入使用的排水管网会发生难以满足实际需求的局面。

（三）企事业单位及个体工商户中普遍存在排水法规意识薄弱。未办理手续私接、乱排等现象还很严重,隔油池、化粪池等不能按国家行业相关规定进行设置、清理,超标污水、大量杂物等直排入公共排水管网,经常会造成管网淤积堵塞、损毁等严重病害,增加了管网的负荷。

二、排水管网管理信息系统在市政管理中的重要作用

（一）高效管理多源可视化数据

排水管网管理信息系统是一个包含海量数据的复杂系统，其数据库用以存储和管理空间数据和属性数据，不仅包括管网数据，还集成了不同来源、不同数据格式和不同空间尺度的基础地理信息数据，如: 地形数据、航空影像、DEM 等，改善了传统管网数据单一、记录分散、不完整的局面，为市政管理部门的业务应用、决策分析和数据共享奠定了坚实的数据基础。通过多种数据的叠加和可视化显示，可以更加直观地了解排水管网周边的交通、居民地、水系、植被和地形等分布情况。数据库能有效管理不同历史时期的排水管网数据，通过对比显示能够较清楚地发现数据间的差异和联系，这对于城市未来的发展规划有着重要意义。随着三维仿真技术和虚拟现实技术的日渐成熟，对管线点、管线线数据进行自动三维建模并叠加道路、建筑物等三维模型，实现管线数据任意角度的三维浏览，还原管网地上和地下的三维立体场景，建设规划部门即便不到现场，也能真实地感受排水管网之间以及管网与周边地物的空间位置关系。

（二）提升巡检、养护工作的效率和管理水平

排水管理部门需要定期对辖区内的管网及相关设施进行巡查，及时发现和清除管网中的“病患”，保障城市的排水安全。随着智能终端和移动网络的普及，结合 GIS、GPS和GPＲS/CDMA等先进技术的手持移动设备成为排水管网巡检、养护的重要工具。排水管网管理信息系统采用手持设备与 Web相结合的方式，现场巡查、养护人员通过手持设备将巡检信息和养护进展及时上传到监控中心，而监控中心的市政管理人员通过登录 Web 系统及时了解巡查和养护现场的详细信息，便于对巡查和养护工作进行动态监管，对发现的排水管网问题进行人员的科学调度。通过自动化监管实现了巡检养护工作的高效执行，降低了管网养护的成本，提高了人员对紧急事件的响应速度，保障了管网的安全高效运行。

（三）辅助决策分析

GIS 强大的空间分析功能完全依赖于地理空间数据库，排水管网完整的数据体系为查询分析、缓冲区分析、拓扑分析提供了强大的支撑，通过深层次的信息挖掘，解决用户关心的涉及地理空间的实际问题，为排水管线规划、城市建设、防灾减灾等提供辅助决策分析的合理性建议数据。管线规划部门通过在限定排水管线的布设界限，可轻松获取一个排水管线埋设的建议方案，以辅助设计;道路改扩建或小区拆迁时，以道路改扩建区域或拆迁区域作为缓冲区进行分析计算，可以得出其影响的地下排水管线情况; 当发生爆管事故时，排水部门不仅关心爆管的具置，更关心所处位置与周围环境之间的关系，通过对排水管网进行连通性分析，从事故点追溯到控制此事故发生管段的阀门设施，并可进一步追踪这些阀门所控制的影响区域，为维修、抢险等提供决策支持。

（四）实时数据提高应急处置能力

城市排水管网承担着收集输送污水和天然降水的功能，排水管理信息系统能够充分整合现有的数据资源、硬件网络资源，实现资源的高效节约。以在线监测数据、管网空间数据为基础，充分利用管网水力计算模型及其他有关模型，结合 GIS的数据管理和空间分析能力，对管网的运行状况进行分析评估，为管网的日常维护提供数据支持。当流量、流速、液位或压力等运行参数出现异常甚至超出警戒值时，市政管理人员可快速反应、快速诊断、快速行动，提高对管网突发紧急事件的处理能力，保障公共利益和人民生命财产安全，保证排水设施正常运转。目前国内部分城市仍采用传统手段对中水站、排水泵站、排水管线进行监控管理，无法全面实现对排水管网信息的实时采集和动态监控。物联网技术的发展将为解决排水管网缺乏全面、动态、实时的运行状态信息提供重要的监测和传输手段。建设基于物联网的排水管网管理信息系统，充分利用各种传感器设备、无线通讯、GIS和数学模型分析等技术，实现对排水管网的动态感知，是未来排水管网系统科学化管理的重要发展方向。

（五）排水情景模拟和预测

城市下垫面的非渗透面积随着城市建设的飞速发展急剧增加，城市内涝等事故频繁发生，给城市排水系统提出了严峻的考验。排水管网系统在排水模型的支持下，结合现状地形数据，通过分析排水管线重要数据(水深、流速、流量、降雨量、径流量等) 和管线数据中的每个要素(节点、管线和汇水区) ，科学计算并模拟城市地下排水管线的实际运行情况。排水模型的强大功能还在于通过模拟一定降雨条件下城市排水的演进情况，发现排水的薄弱点和可能溢水的检查井，预测将会出现积水或发生洪灾的地点，甚至积水开始时间和积水退去时间等，为各级领导制定减灾决策、快速开展抢险工作提供依据和参考，为市民合理防御暴雨灾害争取宝贵的时间。

三、导致市政排水管网施工破坏的原因分析及措施

（一）管网破坏原因分析

虽然市政排水管道在施工过程中工艺不太复杂，但项目多在繁华的市区施工，环境复杂，对既有的地下管线、电缆及其他给排水管道情况不太明朗，同时还得考虑地上交通的影响，导致施工难度增加，施工质量往往达不到标准要求，一般来说，排水管道在施工过程中存在以下几方面的问题：⑴管道的位置偏移或者测量的错误。为避让原有的建筑物或构筑物等设施及施工测量人员的偏差，会导致平面位置偏移，从而导致里面上积水甚至是倒坡的现象。⑵地基基础不均匀沉降引起管道的渗漏水。闭水试验不合格，如管道基础条件不良将导致管道和基础出现不均匀沉陷，一般造成局部积水，严重时会出现管道断裂或接口开裂；管材质量差，存在裂缝或局部混凝土松散，抗渗能力差，容易产生漏水；管接口填料及施工质量差，管道在外力作用下产生破损或接口开裂；检查井施工质量差，井壁和与其连接管的结合处渗漏都是造成漏水的主要原因。

（二）提高市政排水管的施工质量措施

⑴防止测量和施工中避让建筑物造成的病害主要措施有：①施工前要严格按照施工测量规范和规程进行复测，复核设计图纸的交接桩。②施工放样要结合水文地质条件，按照埋置深度和设计要求及有关规定放样，且必须进行复测检测其误差符合要求后才能交付施工。③施工时要严格按照样桩进行，沟槽和平基要做好轴线和纵坡测量验收。如意外遇到构筑物须避让时，可以用直线来进行连通，其连接的井转角不应大于135度。同时，对于拐弯折点井或上下游跌差大于1.0m 的检查井，必须按规范砌筑或浇筑合适型号的检查井，以便于管道连接和排水顺畅。⑵因地制宜采用合适的换填方法杜绝管道的沉降，保证管道的使用寿命。由于基础不均匀沉降引起管道渗漏水的防治措施有：管道因沉降引起的渗漏是目前最常见的弊害，故应采取适当的地基处理措施，确保管道的安全运行。地基强度降低而产生塑性破坏的危险，此时往往采用砂和砂石垫层；管道施工中，遇到湿陷性黄土层厚、湿陷性变形大，且管道重量大，对管道安全性要求高的情况下，也可用强夯法来处理基础。

结语

综上所述，只有对城市排水管网进行合理有效的规划设计、施工、维护、管理和有效控制，才能够真正发挥城市排水系统的效能，才能保障城市排水设施安全正常进行，保障经济社会的可持续发展和人民的健康安全。

参考文献：

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