城市排水管網養護監控管理系統分析

李愛民

（濱州市城鄉水務發展服務中心 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，對于城市排水管網的養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籌管理，也沒有實現管理工作的精細化，導致排水管網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護管理系統的出現，使得城市排水管網的養護管理工作呈現出了全新的發展態勢，整體效率和管理水平得到了顯著提升。

1 城市排水管網概述

城市排水管網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揮著積極作用。從環境保護方面分析，城市排水管網能夠實現對于城市地區生產環境的保護及改善，有效消除污水帶來的危害，為可持續發展的順利實現保駕護航；從衛生方面分析，城市排水管網工作的興建能夠實現對雨污水的統一處理，在保障城市環境衛生以及居民健康方面有著深遠意義；從經濟方面分析，水資源是非常寶貴的自然資源，其在社會發展中扮演著不可或缺的角色，城市排水管網可以實現對于雨水的回收利用，也可以對污水和廢水進行有效處理，最大限度地發揮水資源的價值，有著良好的經濟效益［1］。

在對城市排水管網進行布設時，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。平行式排水管網布設主要是為了避免干管坡度過大引發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較大傾斜的區域。四是分區式。分區式的管網布設指分別在地勢較高的地區和地勢較低的地區敷設獨立管道系統，地勢較高地區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，城市規模的擴大對于城市排水管網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系統的建設和優化，對排水管網進行統一規劃布局，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濟、更加節能、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工藝等新技術，以先進的技術為支撐，實現對于水污染問題的有效治理；六是應該進一步加強對于區域排水系統的研究，借助系統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，做好區域規劃、水資源循環利用、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 城市排水管網養護監控管理系統的建設需求

通過政府采購服務配合相應的競爭機制以及考核機制，打造城市排水管網養護作業新模式，屬于體制機制層面的改革創新，而想要將其優勢充分發揮出來，需要積極引入GIS技術、GPS技術、大數據技術等手段，建立起相應的城市排水管網養護監控管理系統，以此來保證城市排水管網養護管理工作的實施效果，實現管網的正常運轉，進而保證城市的安全正常運行和人民生活的安寧有序。從推動城市發展的角度來看，建設城市排水管網養護監控管理系統十分必要。

2.1 擴大管理規模的需要

以經濟的快速發展為支撐，城市規模的增長速度不斷加快，管網數量和長度的增大使得其養護規模迅速增長，想要保障養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，強調取之于民，用之于民，需要在保證資金使用透明性、規范性的同時，促進其使用效益的提高。以計算機系統為支撐，政府采購服務資金的管理會變得更加規范化和流程化，在消除管理漏洞的同時，也能夠為統計以及分析工作提供便利。

2.3 管網養護信息化的需要

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

2.4 實現精細化管理的需要

以往城市排水管網養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人為失誤。通過監控管理系統的建設，能夠借助GIS、大數據等先進技術，實現對于城市排水管網養護數據的歸納整理，而在對這些數據信息進行分析和研究的情況下，管網養護工作能夠更加精細化，有助于養護管理水平的提高。

3 系統構建及功能設計

3.1 系統構建

在對城市排水管網養護監控管理系統進行構建時，需要重點做好以下兩個方面的工作。一是合理選擇開發平臺。系統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。城市排水管網養護監控管理系統的建設還需要以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，而且已經被多個發達國家成功應用到了城市排水管網的管理中［6］，具備可供借鑒的經驗。同時，數據支撐平臺選擇的是SQL Server，這也是當前主流的關系型數據庫平臺，具備良好的數據管理和數據分析功能，具備安全、可靠和高效的特點，以此為支撐，能夠在系統核心層面保障城市排水管網養護監控管理系統的安全性和穩定性。二是確定系統總體框架。系統采用了C/S架構，將SQL Server數據庫作為核心，引入了GIS技術，可以在GIS地圖上，實現對于各個城區排水管網養護段的查詢以及定位。系統總體框架包括了運行支撐層、數據資源層、管理層、服務層以及應用層，數據層和服務層是系統核心層，分別配置SQL Server 數據庫和ArcGIS 軟件，用戶可以通過局域網實現對于系統的訪問，相關部門也可以借助遠程網絡專線實現相應的數據查詢和數據連接。

3.2 功能設計

依照城市排水管網養護采購服務的日常業務需求，針對系統中的各個功能模塊進行了統一設計，采用了B/S平臺，主要的功能模塊有養護區域展示、養護巡查管理、養護費用核算，以及月度、季度、年度養護設施量等，可以實現對于全流程業務的分別管控［7］。城市排水管網養護作業的內容有很多，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，能夠依照各個片區管網的實際情況，開展相應的管理和考核工作。城市排水管網養護管理系統中的用戶功能同樣十分豐富，主要包括養護區域劃分、養護費用統計、養護查詢、月養護考核費用核算等。

4 系統功能實現

4.1 養護區域劃分

在實現養護區域劃分功能時，需要對照城市區域排水系統的實際情況，做好系統主界面設計，從方便管理的角度，則可以將養護區域劃分為多個小分區，并且依照劃分的區域，將養護單位、養護人員的信息直觀地呈現出來，在GIS圖上做好位置定位，確定好各類設施的實際數量，為養護監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養護管理工作的現實需求，不斷對系統功能進行完善，例如，可以在養護區域劃分功能模塊中，逐步加入養護人員、月度養護計劃、年度養護計劃等相關信息，可以對新的養護單位進行添加，也可以在歷史記錄查詢中，對以往的養護情況進行查詢，方便在出現問題時及時找出根源所在，為問題的解決提供良好的數據信息支持。

4.2 月養護設施量

月養護設施量功能模塊主要是針對城市排水管網工程中各類管線、泵站等設施設備的類別以及數量進行記錄，為設施設備的養護管理奠定堅實基礎，工作人員也可以從GIS中，將當月的養護設施量導入，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，不過需要對數據信息進行反復確認，確保輸入的數據信息真實準確，避免出現操作失誤的情況。同時，模塊能夠提供按片區統計設施設備類別及數量的功能，可以幫助工作人員更加準確地把握好區域內設施設備的總量。

4.3 月養護費用核算

可以依照績效養護類型以及當月養護設施量，對區域內當月養護費用進行自動計算，要求系統在自動計算的同時，能夠允許用戶手動對數據信息進行修改。最終的考核得分可以手動輸入到系統中，系統會自動將能夠滿足聯合原則的養護類別的績效費用導入到數據庫中，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，實際發生的費用將無法再進行更改。

4.4 費用統計

費用統計功能主要是針對城市排水管網養護費用進行統計，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的月度養護費用和年度養護費用進行統計，而在月度養護費用統計中，可以實現對于非績效費用的養護工作。

4.5 養護分析

養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費進行統計，如發生經費、計算經費等，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，帶動了城市規模的擴大，對于城市排水管網的養護管理工作也提出了更高的要求。建設城市排水管網養護監控管理系統，能夠以先進的信息技術手段為支撐，實現排水管網的信息化管理，有效降低管網運行中存在的風險和發展，切實提高城市排水管網的養護管理水平和服務水平，也能夠促使管網養護采購信息管理逐步朝著全面信息化管理的方向邁進。