(成都理工大學地球科學學院 四川 成都 610059)
淺談地理信息系統對排水管網管理優勢
辛奇
(成都理工大學地球科學學院四川成都610059)
由于我國城市排水系統存在許多嚴重問題,導致內澇災害和暴雨滯留。僅僅依靠傳統的人工管理早已無法滿足現代化管理的需要,基于這種現狀,建立一個綜合型、現代化的城市管網管理系統已經刻不容緩,防治內澇。城市排水管網系統應采用GIS強大的空間數據處理能力,結合暴雨管理模型,實現管網的數字化管理與仿真。
管網系統;GIS;空間數據;數字化
隨著中國城市化進程的不斷推進以及各種極端降雨事件的頻繁出現,我國城市排水系統逐漸暴露出許多嚴重的問題,導致內澇災害和暴雨滯留,另一方面城市地下管道設施不斷完善,管網的情況日益復雜,排水管網管理的也越來越大,僅僅依靠傳統的人工管理早已無法滿足現代化管理的需要,基于這種現狀,建立一個綜合型、現代化的城市管網管理系統已經刻不容緩,防治內澇,在排水系統方面的實施具有重要意義。
發達國家的城市排水系統的規劃和建設已經進行了很長時間,現在已經比較成熟。例如,德國、日本、美國等國的大城市,其城市排水管網設施目前相當完善,綜合規劃與管理得到了良好的效果。將先進信息技術與城市管線管理相結合。該公司不僅在其網站上實時發布其地下管線的維護和泄漏報告,而且有助于公眾了解其區域內管道的各種信息,同時設置了實時報警體系,方便市民隨時將各類管道擁堵和故障情況上報。
目前,中國的城市規模越來越大,城市越發重視水資源保護與可持續利用,雨水排水和污水的管網設備也越來越完善,排水管網及其相關設施的信息量化增長。然而,在中國,大多數城市仍采用落后的手工管理,監控和維護城市排水管網。這種方法的缺點是顯而易見的。對于信息管理整個流域網絡越來越復雜,合理應用,提高效率、質量和排水系統的管理水平,建立完善的排水管網模型,成為現代城市發展的基本要求。
城市排水分析系統以排水管網水力模型和地理信息系統的集成技術為研究內容。暴雨管理模型作為管網微觀模型的研究對象,以ArcGIS工作為研究平臺,采用二次開發方法,實現了二者的系統集成和數據轉換。
建筑排水管網的管理方法的介紹。一方面,借助GIS強大的空間信息管理能力,能實現空間信息和屬性信息的顯示、管理和更新、查詢、統計等系統的基礎功能,通過定制化的窗口界面系統,能夠快速而準確地調用所需的排水管網信息,目標管網要素的完成是非常自動化的;另一方面,利用系統核心的空間分析功能,對假定的不定性因素進行緩沖區分析和網絡分析[1]。其中,緩沖區分析可以得到網絡的影響因素,根據事故進行網絡分析操作,找到內澇的來源。
結合暴雨管理模型,可為管網的改造擴建提供參考。在上海黃浦區市的排水管網模型中,將該模型應用于研究區的模型中,研究區的模型參數可以通過排水系統的原理和方法以及模型的適用性來確定。然后,以排水管網GIS數據庫作為數據交換平臺。根據模型各模塊的數據要求,提出了如何利用ARC GIS數據庫為模型軟件提供模擬數據[2]。如屬性查詢功能的使用可以確定管道標高和偏移參數,統計功能區可以確定匯水面積,通過表面分析可以確定價值函數的斜率,結果回Arc GIS,可以直接顯示的管道瓶頸的位置[2]。
另外,結合GIS空間技術和管網排水系統,可為新管網的排水規劃提供決策。它包括基于系統水文分析的流域分析和基于最短路徑網絡分析功能的排水管道布置協調。還可以結合地表以及地下淺部空間的三維模型進行水流的動態模擬,該方法還大發展的空間。
[1]聶樹明,吳華平.基于GIS和道路網格的震害分析[J].世界地震工程,2015,31(01):155-160.
[2]鄭偉.基于GIS的城市排水管網信息系統研究[D].安徽建筑大學,2013.
[3]彭文祥,賈嶸,薛惠鋒,等.基于GIS的城市排水管網信息系統[J].西安理工大學學報,2001,17(4):396-399.
[4]遲瀟瀟,尹占娥,王軒,等.我國極端降水閾值確定方法的對比研究[J].災害學,2015(3):186-190.
[5]徐凱歆.SWMM在排水防澇規劃中的應用研究[D].湖南大學,2014.
[6]郝有志.山地城市徑流污染特征及其對城市水體水質影響研究[D].重慶大學,2013.
[7]蔡文雄.整合雨水下水道即時水理模擬與Web GIS展示技術於都市內水預警之應用——以臺北市第四排水分區為例[J].中原大學土木工程研究所學位論文,2009.
[8]WANG Lei,王磊,Zhou Yu-wen,等.城市洪澇災害下污染風險評估研究[C].2009全國土木工程博士生學術論壇.2009.
[9]羅水金.淺談市政給排水設計和規劃中常見問題分析[J].四川建材,2007,33(4):264-266.
[10]張寒.基于GIS技術的城市排水管網系統的應用研究[D].吉林大學,2014.
[11]高將,朱蒙恩,周慧芳.基于GIS技術的城市排水管網模式優化應用研究[J].安徽建筑,2015,22(2):165-166.[6].
[12]劉俊,徐向陽.城市雨洪模型在天津市區排水分析計算中的應用[J].海河水利,2001,(1):9-11.
[13]趙冬泉,陳吉寧,佟慶遠,等.基于GIS構建SWMM城市排水管網模型[J].中國給水排水,2008,24(7):88-91.
辛奇(1993-),男,研究生,研究方向地理信息系統。