(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 四川 成都 610059)

淺談地理信息系統(tǒng)對(duì)排水管網(wǎng)管理優(yōu)勢(shì)

辛奇

(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院四川成都610059)

由于我國(guó)城市排水系統(tǒng)存在許多嚴(yán)重問題，導(dǎo)致內(nèi)澇災(zāi)害和暴雨滯留。僅僅依靠傳統(tǒng)的人工管理早已無法滿足現(xiàn)代化管理的需要，基于這種現(xiàn)狀,建立一個(gè)綜合型、現(xiàn)代化的城市管網(wǎng)管理系統(tǒng)已經(jīng)刻不容緩，防治內(nèi)澇。城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)采用GIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理能力，結(jié)合暴雨管理模型，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的數(shù)字化管理與仿真。

管網(wǎng)系統(tǒng)；GIS；空間數(shù)據(jù)；數(shù)字化

一、引言

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及各種極端降雨事件的頻繁出現(xiàn)，我國(guó)城市排水系統(tǒng)逐漸暴露出許多嚴(yán)重的問題，導(dǎo)致內(nèi)澇災(zāi)害和暴雨滯留，另一方面城市地下管道設(shè)施不斷完善，管網(wǎng)的情況日益復(fù)雜，排水管網(wǎng)管理的也越來越大，僅僅依靠傳統(tǒng)的人工管理早已無法滿足現(xiàn)代化管理的需要，基于這種現(xiàn)狀,建立一個(gè)綜合型、現(xiàn)代化的城市管網(wǎng)管理系統(tǒng)已經(jīng)刻不容緩，防治內(nèi)澇，在排水系統(tǒng)方面的實(shí)施具有重要意義。

二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國(guó)家的城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)已經(jīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟。例如，德國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)的大城市，其城市排水管網(wǎng)設(shè)施目前相當(dāng)完善，綜合規(guī)劃與管理得到了良好的效果。將先進(jìn)信息技術(shù)與城市管線管理相結(jié)合。該公司不僅在其網(wǎng)站上實(shí)時(shí)發(fā)布其地下管線的維護(hù)和泄漏報(bào)告，而且有助于公眾了解其區(qū)域內(nèi)管道的各種信息，同時(shí)設(shè)置了實(shí)時(shí)報(bào)警體系，方便市民隨時(shí)將各類管道擁堵和故障情況上報(bào)。

目前，中國(guó)的城市規(guī)模越來越大，城市越發(fā)重視水資源保護(hù)與可持續(xù)利用，雨水排水和污水的管網(wǎng)設(shè)備也越來越完善，排水管網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)施的信息量化增長(zhǎng)。然而，在中國(guó)，大多數(shù)城市仍采用落后的手工管理，監(jiān)控和維護(hù)城市排水管網(wǎng)。這種方法的缺點(diǎn)是顯而易見的。對(duì)于信息管理整個(gè)流域網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，合理應(yīng)用，提高效率、質(zhì)量和排水系統(tǒng)的管理水平，建立完善的排水管網(wǎng)模型，成為現(xiàn)代城市發(fā)展的基本要求。

三、以GIS為核心綜合管理排水管網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)

城市排水分析系統(tǒng)以排水管網(wǎng)水力模型和地理信息系統(tǒng)的集成技術(shù)為研究?jī)?nèi)容。暴雨管理模型作為管網(wǎng)微觀模型的研究對(duì)象，以ArcGIS工作為研究平臺(tái)，采用二次開發(fā)方法，實(shí)現(xiàn)了二者的系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

建筑排水管網(wǎng)的管理方法的介紹。一方面，借助GIS強(qiáng)大的空間信息管理能力，能實(shí)現(xiàn)空間信息和屬性信息的顯示、管理和更新、查詢、統(tǒng)計(jì)等系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，通過定制化的窗口界面系統(tǒng)，能夠快速而準(zhǔn)確地調(diào)用所需的排水管網(wǎng)信息，目標(biāo)管網(wǎng)要素的完成是非常自動(dòng)化的；另一方面，利用系統(tǒng)核心的空間分析功能，對(duì)假定的不定性因素進(jìn)行緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析[1]。其中，緩沖區(qū)分析可以得到網(wǎng)絡(luò)的影響因素，根據(jù)事故進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析操作，找到內(nèi)澇的來源。

結(jié)合暴雨管理模型，可為管網(wǎng)的改造擴(kuò)建提供參考。在上海黃浦區(qū)市的排水管網(wǎng)模型中，將該模型應(yīng)用于研究區(qū)的模型中，研究區(qū)的模型參數(shù)可以通過排水系統(tǒng)的原理和方法以及模型的適用性來確定。然后，以排水管網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。根據(jù)模型各模塊的數(shù)據(jù)要求，提出了如何利用ARC GIS數(shù)據(jù)庫(kù)為模型軟件提供模擬數(shù)據(jù)[2]。如屬性查詢功能的使用可以確定管道標(biāo)高和偏移參數(shù)，統(tǒng)計(jì)功能區(qū)可以確定匯水面積，通過表面分析可以確定價(jià)值函數(shù)的斜率，結(jié)果回Arc GIS，可以直接顯示的管道瓶頸的位置[2]。

另外，結(jié)合GIS空間技術(shù)和管網(wǎng)排水系統(tǒng)，可為新管網(wǎng)的排水規(guī)劃提供決策。它包括基于系統(tǒng)水文分析的流域分析和基于最短路徑網(wǎng)絡(luò)分析功能的排水管道布置協(xié)調(diào)。還可以結(jié)合地表以及地下淺部空間的三維模型進(jìn)行水流的動(dòng)態(tài)模擬，該方法還大發(fā)展的空間。

[1]聶樹明,吳華平.基于GIS和道路網(wǎng)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(wǎng)信息系統(tǒng)研究[D].安徽建筑大學(xué),2013.

[3]彭文祥,賈嶸,薛惠鋒,等.基于GIS的城市排水管網(wǎng)信息系統(tǒng)[J].西安理工大學(xué)學(xué)報(bào),2001,17(4):396-399.

[4]遲瀟瀟,尹占娥,王軒,等.我國(guó)極端降水閾值確定方法的對(duì)比研究[J].災(zāi)害學(xué),2015(3):186-190.

[5]徐凱歆.SWMM在排水防澇規(guī)劃中的應(yīng)用研究[D].湖南大學(xué),2014.

[6]郝有志.山地城市徑流污染特征及其對(duì)城市水體水質(zhì)影響研究[D].重慶大學(xué),2013.

[7]蔡文雄.整合雨水下水道即時(shí)水理模擬與Web GIS展示技術(shù)於都市內(nèi)水預(yù)警之應(yīng)用——以臺(tái)北市第四排水分區(qū)為例[J].中原大學(xué)土木工程研究所學(xué)位論文,2009.

[8]WANG Lei,王磊,Zhou Yu-wen,等.城市洪澇災(zāi)害下污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[C].2009全國(guó)土木工程博士生學(xué)術(shù)論壇.2009.

[9]羅水金.淺談市政給排水設(shè)計(jì)和規(guī)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(shù)的城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué),2014.

[11]高將,朱蒙恩,周慧芳.基于GIS技術(shù)的城市排水管網(wǎng)模式優(yōu)化應(yīng)用研究[J].安徽建筑,2015,22(2):165-166.[6].

[12]劉俊，徐向陽(yáng).城市雨洪模型在天津市區(qū)排水分析計(jì)算中的應(yīng)用[J].海河水利，2001，(1)：9-11.

[13]趙冬泉,陳吉寧,佟慶遠(yuǎn),等.基于GIS構(gòu)建SWMM城市排水管網(wǎng)模型[J].中國(guó)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(tǒng)。