城市排水管网养护监控管理系统分析

李爱民

（滨州市城乡水务发展服务中心 山东滨州 256600）

伴随着城市化进程的加快，城市建设中对于各类基础设施提出了更加严格的要求。城市排水管网在城市运转中扮演着非常重要的角色，不过一直以来，对于城市排水管网的养护管理采用的都是粗放型的管理模式，未从全局角度做好统筹管理，也没有实现管理工作的精细化，导致排水管网中存在的一些缺陷和问题没有得到及时有效的解决。政府采购服务以及养护管理系统的出现，使得城市排水管网的养护管理工作呈现出了全新的发展态势，整体效率和管理水平得到了显著提升。

1 城市排水管网概述

城市排水管网是城市基础公共设施的重要组成部分，其主要作用是对城市生活污水和雨水进行处理及排放，在维持城市正常运转方面发挥着积极作用。从环境保护方面分析，城市排水管网能够实现对于城市地区生产环境的保护及改善，有效消除污水带来的危害，为可持续发展的顺利实现保驾护航；从卫生方面分析，城市排水管网工作的兴建能够实现对雨污水的统一处理，在保障城市环境卫生以及居民健康方面有着深远意义；从经济方面分析，水资源是非常宝贵的自然资源，其在社会发展中扮演着不可或缺的角色，城市排水管网可以实现对于雨水的回收利用，也可以对污水和废水进行有效处理，最大限度地发挥水资源的价值，有着良好的经济效益［1］。

在对城市排水管网进行布设时，可以采用多样化的布置形式。一是正交式。即各个片区的干管以最短距离沿水体垂直相交方向布设，适用于地势向着水体倾斜的区域。二是截流式。截流式是沿较低的边沿，再次敷设主干管，然后将各个干管中的污水截流，送入到污水处理厂。三是平行式。平行式排水管网布设主要是为了避免干管坡度过大引发管道内部水流的流速过大，对管道造成剧烈冲刷的情况，要求干管能够与等高线以及河道平行，沿一定的倾斜角敷设，适用于地势向着河流方向出现较大倾斜的区域。四是分区式。分区式的管网布设指分别在地势较高的地区和地势较低的地区敷设独立管道系统，地势较高地区管道中的污水会在重力的作用下流入到污水厂，地势较低地区管道中的污水则可以使用水泵送入到污水厂。五是辐射式。如果城市中心区域的地势较高，四周存在有多个排水出路，则在对各个排水分区的干管进行布设时，可以采用辐射状分布的方式，其具有干管长度小、管径小、埋深浅的特点，方便使用生活污水和雨水进行灌溉［2］。

新时期，城市规模的扩大对于城市排水管网的运行管理提出了更高的要求，从管理部门的角度：一是应该进一步加快城市排水管网系统的建设和优化，对排水管网进行统一规划布局，提升排水能力，避免城市内涝问题；二是应该积极探索更加经济、更加节能、更加先进且符合我国基本国情的城市污水处理工艺和技术，为污水的处理提供良好的技术支持；三是应该做好污水资源化的研究，对污水进行处理和回收利用，以此来有效缓解城市水资源供需矛盾；四是应该做好对于水质检测技术、养护管理自动化等的研究，提升城市水处理工作的整体效果；五是应该积极开展相应的技术研究，推广无害污废水工艺和闭合循环工艺等新技术，以先进的技术为支撑，实现对于水污染问题的有效治理；六是应该进一步加强对于区域排水系统的研究，借助系统工程的相关理论和方法，在积极引入计算机技术、信息技术的情况下，做好区域规划、水资源循环利用、污水治理等各种因素的综合分析，构建起更加完善的模拟试验以及数学模型，通过试验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 城市排水管网养护监控管理系统的建设需求

通过政府采购服务配合相应的竞争机制以及考核机制，打造城市排水管网养护作业新模式，属于体制机制层面的改革创新，而想要将其优势充分发挥出来，需要积极引入GIS技术、GPS技术、大数据技术等手段，建立起相应的城市排水管网养护监控管理系统，以此来保证城市排水管网养护管理工作的实施效果，实现管网的正常运转，进而保证城市的安全正常运行和人民生活的安宁有序。从推动城市发展的角度来看，建设城市排水管网养护监控管理系统十分必要。

2.1 扩大管理规模的需要

以经济的快速发展为支撑，城市规模的增长速度不断加快，管网数量和长度的增大使得其养护规模迅速增长，想要保障养护管理工作的质量和效率，需要引入先进的计算机信息处理技术手段，以更好地适应新的发展要求［4］。

2.2 提高资金效益的需要

政府购买服务本身属于公益性事业，强调取之于民，用之于民，需要在保证资金使用透明性、规范性的同时，促进其使用效益的提高。以计算机系统为支撑，政府采购服务资金的管理会变得更加规范化和流程化，在消除管理漏洞的同时，也能够为统计以及分析工作提供便利。

2.3 管网养护信息化的需要

信息化时代背景下，现代城市建设中开始强调数字化城市建设，也使得城市排水管网进入到了数字化和信息化管理的轨道，建设相应的管理系统，可以说是城市排水管网养护信息化的客观要求［5］。

2.4 实现精细化管理的需要

以往城市排水管网养护管理采用的是粗放的手工操作模式，效率低下且容易出现人为失误。通过监控管理系统的建设，能够借助GIS、大数据等先进技术，实现对于城市排水管网养护数据的归纳整理，而在对这些数据信息进行分析和研究的情况下，管网养护工作能够更加精细化，有助于养护管理水平的提高。

3 系统构建及功能设计

3.1 系统构建

在对城市排水管网养护监控管理系统进行构建时，需要重点做好以下两个方面的工作。一是合理选择开发平台。系统建设的基础采用的是ASP.NET 技术，该平台本身在功能方面能够很好地满足系统建设需求，而且操作简单，工具丰富，有着友好的图形用户界面和简单的编程语法。城市排水管网养护监控管理系统的建设还需要以ArcGIS 地理信息软件平台作为依托，该平台能够实现对地理空间信息的采集、处理、贮存以及分析检索等操作，而且已经被多个发达国家成功应用到了城市排水管网的管理中［6］，具备可供借鉴的经验。同时，数据支撑平台选择的是SQL Server，这也是当前主流的关系型数据库平台，具备良好的数据管理和数据分析功能，具备安全、可靠和高效的特点，以此为支撑，能够在系统核心层面保障城市排水管网养护监控管理系统的安全性和稳定性。二是确定系统总体框架。系统采用了C/S架构，将SQL Server数据库作为核心，引入了GIS技术，可以在GIS地图上，实现对于各个城区排水管网养护段的查询以及定位。系统总体框架包括了运行支撑层、数据资源层、管理层、服务层以及应用层，数据层和服务层是系统核心层，分别配置SQL Server 数据库和ArcGIS 软件，用户可以通过局域网实现对于系统的访问，相关部门也可以借助远程网络专线实现相应的数据查询和数据连接。

3.2 功能设计

依照城市排水管网养护采购服务的日常业务需求，针对系统中的各个功能模块进行了统一设计，采用了B/S平台，主要的功能模块有养护区域展示、养护巡查管理、养护费用核算，以及月度、季度、年度养护设施量等，可以实现对于全流程业务的分别管控［7］。城市排水管网养护作业的内容有很多，主要包括了雨水管线管理、污水管线管理、泵站管理、排水接口区域管理、污水处理厂进水泵房管理以及检查井管理等，借助GIS系统，能够依照各个片区管网的实际情况，开展相应的管理和考核工作。城市排水管网养护管理系统中的用户功能同样十分丰富，主要包括养护区域划分、养护费用统计、养护查询、月养护考核费用核算等。

4 系统功能实现

4.1 养护区域划分

在实现养护区域划分功能时，需要对照城市区域排水系统的实际情况，做好系统主界面设计，从方便管理的角度，则可以将养护区域划分为多个小分区，并且依照划分的区域，将养护单位、养护人员的信息直观地呈现出来，在GIS图上做好位置定位，确定好各类设施的实际数量，为养护监控管理工作的贯彻落实提供良好支撑。从技术人员的角度，应该深入了解城市排水管网养护管理工作的现实需求，不断对系统功能进行完善，例如，可以在养护区域划分功能模块中，逐步加入养护人员、月度养护计划、年度养护计划等相关信息，可以对新的养护单位进行添加，也可以在历史记录查询中，对以往的养护情况进行查询，方便在出现问题时及时找出根源所在，为问题的解决提供良好的数据信息支持。

4.2 月养护设施量

月养护设施量功能模块主要是针对城市排水管网工程中各类管线、泵站等设施设备的类别以及数量进行记录，为设施设备的养护管理奠定坚实基础，工作人员也可以从GIS中，将当月的养护设施量导入，对于部分污水管的设施量，在无法自动导入的情况下，可以采用手动编辑的方式，不过需要对数据信息进行反复确认，确保输入的数据信息真实准确，避免出现操作失误的情况。同时，模块能够提供按片区统计设施设备类别及数量的功能，可以帮助工作人员更加准确地把握好区域内设施设备的总量。

4.3 月养护费用核算

可以依照绩效养护类型以及当月养护设施量，对区域内当月养护费用进行自动计算，要求系统在自动计算的同时，能够允许用户手动对数据信息进行修改。最终的考核得分可以手动输入到系统中，系统会自动将能够满足联合原则的养护类别的绩效费用导入到数据库中，工作人员也可以手动对绩效费用进行添加，而在完成全部的操作，并且点击确认后，实际发生的费用将无法再进行更改。

4.4 费用统计

费用统计功能主要是针对城市排水管网养护费用进行统计，包含了绩效费用以及非绩效费用两部分，依照具体的查询条件，可以针对城市排水管网的月度养护费用和年度养护费用进行统计，而在月度养护费用统计中，可以实现对于非绩效费用的养护工作。

4.5 养护分析

养护分析功能主要是将月或者年作为时间单位，在相应的绩效费用列表内，针对相应时间段内绩效费用的各种经费进行统计，如发生经费、计算经费等，也可以在设施量列表中，将各种设施的总量显示出来，最终结果的呈现可以采用折线图和柱状图的形式。

5 结语

总而言之，城市化进程的加快，带动了城市规模的扩大，对于城市排水管网的养护管理工作也提出了更高的要求。建设城市排水管网养护监控管理系统，能够以先进的信息技术手段为支撑，实现排水管网的信息化管理，有效降低管网运行中存在的风险和发展，切实提高城市排水管网的养护管理水平和服务水平，也能够促使管网养护采购信息管理逐步朝着全面信息化管理的方向迈进。