城市市政给排水管网的优化配置与管理

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

王晓倩 张红

上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司胶州分公司 山东圣凯建筑设计咨询有限公司

摘要

市政给排水管网是城市重要的基础设施,对于保障城市正常运转、改善人民生活品质具有重要作用。当前,我国城市给排水管网在规划建设、维护管理、资金投入、运行监管等方面还存在诸多不足,亟需加强优化配置。文章分析了加强市政给排水管网优化配置的重要意义,剖析了管网面临的突出问题,提出了优化管网规划建设方案、精细化管网维护管理、创新管网智慧化管理模式、强化管网运行监管机制等策略建议,以期为提升城市给排水管网建设管理水平提供参考。


关键词

市政给排水;管网;优化配置;管理

正文


引言市政给排水管网是城市不可或缺的“生命线”承担着输送居民生活用水、排放城市污水和雨水的重要功能是城市运行的基础保障。改革开放以来我国城市建设速度不断加快市政给排水管网建设取得长足发展在取得成绩的同时城市给排水管网在规划建设、维护管理、设施更新等方面还面临诸多困境部分城市管网老化失修现象突出管网漏损、错接混接等问题时有发生不仅影响了居民正常用水也加剧了城市内涝风险严重制约了城市高质量发展。加强市政给排水管网优化配置提升管网规划、建设、管理的科学化、精细化、智能化水平既是城市现代化建设的必然要求也是增进民生福祉、建设韧性城市的重要举措。

一、市政给排水管网优化配置的重要意义

市政给排水管网是城市重要的基础设施关系国计民生影响城市发展全局。加强管网优化配置对于保障城市安全运行、改善人居环境、推动城市转型升级具有重大意义。

市政给排水管网优化是城市正常运行和居民生活的重要保障。城市供水管网肩负着为工业生产、居民生活输送优质饮用水的重任是城市生存和发展的命脉。城市排水管网承担着排放生活污水、工业废水和降雨径流的功能是维系城市环境卫生、防止水体污染的关键。管网规划不合理、建设不完善、维护不到位极易引发供水不足、水质污染、内涝频发等城市“大城市病”严重影响城市正常运转秩序和居民生产生活。加强给排水管网优化配置科学制定管网规划加大管网改造力度建立管网精细化管理体系才能从根本上破解制约城市发展的瓶颈筑牢保障城市供排水安全、居民用水质量的坚实防线。

二、当前市政给排水管网面临的突出问题

我国城镇化发展已由高速增长阶段转向高质量发展阶段人民对优质供水、良好人居环境、宜居城市的需求与日俱增对城市给排水管网提出了更高要求。当前受规划理念滞后、维护管理不善、设施更新缓慢等多重因素影响一些城市给排水管网还存在诸多短板亟需补齐。

管网规划建设还不完善布局不尽合理。改革开放初期我国城市建设以快速扩张为主给排水管网规划的超前性、科学性有所欠缺部分管网建设滞后于城市发展步伐。管网布局不合理、管径偏小、管材落后等问题突出“先地上、后地下”“重建设、轻管理”的粗放建设模式埋下管网运行隐患。一些城市供水管网漏损率居高不下错接混接现象时有发生。排水管网设计标准偏低部分城市暴雨强度重现期仅为13年难以适应极端暴雨考验易诱发城市内涝。受财力限制一些老旧小区管网配套不完善、接入不到位管网规划与城市发展不相适应的矛盾仍较突出。

管网维护管理还不到位老化失修现象较为严重。随着城市快速发展不少城市给排水管网使用年限已超过50年受当时经济技术条件限制管网材质多为混凝土等抗腐蚀性能差管道破损、接头开裂、错口脱节等老化失修问题日益突出。据不完全统计目前我国城市排水管网设施平均使用寿命不足30年供水管网使用超过50年的里程占比高达12%[5]。管网日常维护管理不到位疏于检测更新不同程度加剧了管网老化失修排水管网维护面临“脏、乱、差”环境作业条件恶劣管网养护专业人才匮乏。维修养护经费保障不足管网设施维修更新周期长往往出现问题抢修小病拖成大病影响了管网安全平稳运行。

管网建设资金投入还不足管网设施更新速度缓慢。加强管网优化配置必须给予必要的资金保障。长期以来我国基础设施投资重地上、轻地下重当前、轻长远给排水管网建设资金严重短缺。当前全国1/3以上的城市排水管网设施使用年限已超过30年供水管网多数已超过使用年限[6]。管网非开挖修复改造成本高动辄上千万元资金缺口较大。一些地方将管网维护费用与水价脱钩供水价格长期偏低管网运营收支倒挂投资回报率低严重制约了管网改造的积极性。管网修复改造多头管理、多方出资的局面尚未打破责权划分不清晰合作协调机制不健全导致管网设施更新进度缓慢陈旧管道比例居高不下。

三、加强市政给排水管网优化配置的策略

优化给排水管网规划建设方案

为了全面优化市政给排水管网规划建设要将管网建设纳入国民经济和社会发展的总体规划中在国土空间规划、城市总体规划的编制过程中统筹考虑管网建设的布局和建设时序要本着 “分区分步实施”的原则结合不同城市发展阶段的实际需求提前制定中长期的管网建设规划为管网的分期分批建设提供科学指引。在管网建设的具体实施阶段要科学编制年度建设计划明确重点建设任务、具体建设内容、时间进度要求以及质量控制标准确保新建管网与老旧管网的有效衔接最终形成布局合理、标准统一、全域覆盖的管网体系要积极采用管网规划建设“一张图”模式加强地上地下空间的一体化设计使管网建设与道路、其他管线的建设实现统筹协调提高建设效率节约建设成本。

还要高度重视存量管网的改造提升。通过开展存量管网的全面普查摸清管网“家底”建立完备的管网信息数据库并结合各地实际因地制宜地确定老旧管网改造的重点区域和关键节点。通过系统梳理形成科学合理的管网改造方案。管网规划建设还需要有完善的管理制度作为保障建立健全管网规划管理制度切实提升规划的科学性与严肃性杜绝随意变更规划的行为。对于违反规划的行为要做到发现一起查处一起绝不姑息。只有严把规划关、建设关才能从源头上破解管网建设中的顽疾推动管网建设高质量发展[1]

精细化管网日常维护管理

城市给排水管网是一项复杂的系统工程涉及规划、设计、建设、运行、维护等诸多环节从根本上解决管网运行“病症”延长管网使用寿命必须树立精细化管理理念将精细化管理贯穿管网全生命周期的各个环节。建立覆盖全过程、全要素的精细化管理体系涵盖管网规划设计优化、在建工程管理、设施设备运行维护、应急事件处置等关键环节做到 “横到边、纵到底”。其中完善的管网档案信息管理是精细化管理的基础加快建立管网地理信息系统将管网的空间位置信息、属性信息、运行状态信息等录入数据库实现管网信息“一本账”动态管理做到心中有数、台账清晰从而为管网的精细化管养提供数据支撑。

日常巡检和养护是管网精细化管理的重中之重结合不同管材特性、不同区域环境条件构建差异化的管网养护模式。通过优化巡检路线、明确巡检内容、细化养护标准切实提高管网日常管养的针对性、有效性。对于老化破损管段要及时组织修复或更换从源头上防范管网事故的发生要大力推广声呐检测、内窥镜检测等非开挖检测修复技术提高管网检修效率降低对地面交通和居民生活的影响。管网维护管理队伍的专业化、职业化建设也不容忽视适应管网日益复杂的发展形势加大人才队伍建设力度通过岗前培训、专业技能竞赛等形式不断提高一线管养人员的业务水平还要积极探索管养模式创新。在条件成熟的地区可引入专业化公司参与日常管网维护建立与绩效考核相挂钩的动态化管理机制不断提升管网精细化管理水平[2]

创新管网智慧化管理模式

随着新一轮科技革命的开启大数据、人工智能、5G、物联网等新一代信息技术日新月异为城市管网管理模式变革带来新的机遇。作为城市重要的基础设施给排水管网必须主动顺应智慧城市发展大势加快数字化、网络化、智能化转型推动管理手段从传统的“经验式”“智慧化”跨越。搭建智慧管网综合管理信息平台是推进管网智慧化管理的关键举措。利用物联网、大数据等技术在管网关键节点大量布设各类监测传感器实时采集管网水质、水压、流量等运行参数并传输汇聚至数据中心。基于海量实时数据运用大数据分析等技术可以快速掌握管网实时运行状况及时发现管网运行异常前瞻性地预判管网事故风险从而实现管网运行的实时监测、智能预警和超前防控。

数字孪生是实现管网智慧化管理的另一利器。综合运用GIS、BIM等技术可对管网及其附属设施进行三维数字化建模构建虚拟的管网“镜像”形成管网全要素、全过程的可视化管理。通过虚实映射管网设施的规划、设计、建设、运维等环节都能实现数字化呈现使得管理人员足不出户就能直观洞察管网的方方面面大幅提升管网管理的直观性和可视化程度[3]。管网智能化装备的应用能显著提高管网日常管理效能。以智能巡检机器人为例它能根据预设的巡检路线自主在管道内部行走通过搭载的视频、声纳等探测设备高效采集管道内部影像、缺陷信息实现管网全天候、无人化巡检极大拓展了人工巡检的时空范围。管网水力模型则能模拟计算管网在不同工况下的水力特性评估极端条件下管网的抗风险能力进而优化制定调度方案为管网的科学调度运行、应急预案编制等提供有力的模型支撑。居民用水行为的智慧化引导也是智慧水务的题中应有之义。通过推广智慧水表居民用水信息可被实时采集并传输至水务部门。运用大数据分析可以精准刻画不同类型居民的用水模式并据此定制个性化的节水服务引导居民树立节水意识自觉形成节水型的生活方式助力城市的可持续发展[4]

强化管网运行监管机制

给排水管网作为城市的生命线其安全平稳运行事关城市运行秩序事关广大居民切身利益。然而由于管网大多“藏”在地下,天然存在监管不易、盲区多等问题。必须创新监管理念协同各方力量强化全过程、全链条的监管机制织密管网运行安全防护网。完善管网运行监管的制度体系通过制定管网管理条例等明确管网规划、建设、养护、运行等各环节的监管主体和监管职责做到权责一致、责任到人要建立健全管网管理考核制度制定科学合理的考核指标体系将管网事故控制情况、应急事件响应处置效果等作为重点考核内容把考核结果作为职务晋升、薪酬激励的重要依据以硬约束倒逼管网运行监管责任落实。

多部门协同联动是做好管网监管的关键所在。管网涉及面广单靠某一部门的力量难以实现全覆盖监管。必须打破部门壁垒建立市政、水务、城管、公安、市场监管等多部门协同监管机制。通过联合“双随机”抽查、交叉互检等方式加大对管网私接滥接、破坏管网设施等违法行为的查处力度有关部门要各司其职、各负其责形成监管合力,在彼此之间加强信息共享推动问题联查、联办做到管网运行全链条无缝监管。科技赋能是管网监管能力现代化的必由之路广泛运用卫星遥感、视频监控、电子巡查等科技手段全天候、动态化地监测管网运行状况。通过算法模型分析对获取的海量管网监测数据进行挖掘寻找管网运行规律预判管网事故风险提高监管的前瞻性、精准性和智能化水平管网监管也要善于运用“互联网+”思维通过开设管网运行监管信息公开专栏建立“随手拍”市民监督平台等畅通群众参与监督的渠道用公众的眼睛来发现管网隐患补齐政府监管力量的不足实现管网运行的全民共治[5]。确保管网这一城市“生命线”安全是一项复杂的系统工程需要调动各方力量形成监管合力。以制度为基础以协同为保障以科技为支撑以民意为依归构建全方位、立体化的监管格局能真正织密管网运行安全的防护网为城市高质量发展保驾护航。

结语

市政给排水管网是城市的“生命线”事关城市运行安全和人民群众福祉。面对新时代城市高质量发展新要求必须立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局加快建设完善安全、智慧、高效、环保的现代化给排水管网体系。优化管网布局补齐设施短板推进精细管理创新智慧路径强化依法监管久久为功着力破解制约管网高质量发展的瓶颈制约。以“中国式现代化”的时代使命自觉推动管网建设从高速发展转向高质量发展不断开创城市给排水管网优化配置与管理新局面为不断满足人民日益增长的美好生活需要、推动城市高质量发展提供坚实保障。

参考文献

[1] 高新宇,胡兵,李海航.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].电脑爱好者(普及版)(电子刊), 2023(5):4279-4280.

[2] 张廷国尚吉贵张廷丽城市市政给排水管网的优化配置与管理[J].  2023(17):152-154.

[3] 吴国庆.城市市政给排水管网的优化配置与管理分析[J].工程建设(维泽科技), 2023, 6(3):97-99.

[4] 栾华.城市市政给排水管网的优化配置与管理分析[J].中国科技期刊数据库 工业A, 2023.

[5] 张超.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].四川水泥, 2023(4):63-65.

 


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