从现状分析到技术实践,探讨政策引导下智慧排水的全面落地
发布日期:2024-12-24 浏览次数:作者:小编
智慧水务作为城市基础设施的重要组成部分,正面临着数字化转型的机遇与挑战。随着物联网、大数据、云计算等技术的发展,智慧水务逐渐成为提升城市排水管理效率和响应能力的关键。根据前瞻网的行业研究报告,预计到2027年,我国智慧水务行业的市场规模将达到150亿元。
在城市排水系统中,智慧排水平台以精准监测、动态控制和智能调度为核心,实现了信息化、自动化与智能化的深度融合。例如:温州市通过迭代升级“智慧排水”平台,走出了一条以数字赋能城市排水防涝智治的新路线。该平台集成了排水管网、泵站、污水处理厂等设施的基础数据和监测数据,实现了城市排水系统的“一网统管”。然而,智慧排水的推进面临多方面挑战:
· 规划和执行缺乏系统性:部分城市缺乏统一的建设标准与明确的实施指标,导致智慧排水的规划和执行不够系统。
· 资金投入不足:智慧排水涉及大量资金投入,但目前的财政支持和社会资本参与不足,制约了建设规模的扩展。
· 技术层面的瓶颈:智慧排水平台在数据整合、智能化水平及应用场景开发方面尚存不足,影响了系统的广泛应用与深度发展。
1、排水管网现状及问题
我国城市排水管网作为城市基础设施的重要组成部分,承担着收集输送污水和快速排除雨水的双重功能。然而,随着城市的快速发展、人口密度增加以及排水管理不善,排水系统逐渐出现老化和恶化问题,存在破裂、变形等结构性缺陷,以及树根侵蚀、结垢堵塞等功能性缺陷。管网的渗漏和破损导致污水直接排入水体,不仅对生态环境造成污染,也威胁居民健康。此外,这些问题容易引发城市内涝、污水溢流和地面沉降等严重后果。在排水管网的管理方面,存在以下突出问题,具体分析如下:
2、智慧排水技术与实践
智慧排水系统的建设目标是通过‘物联网+智慧排水’的模式,实现排水设施的科学规划决策与智慧化调度运行,建立可维护、可运行、可扩展的城市智慧排水管理平台,提升排水系统的整体规划管理水平和设施运行绩效。智慧排水系统的建设内容通常包括前端感知系统、数据工程、应用软件系统及值守中心建设。这些模块共同构成智慧排水系统的核心,全面感知城市排水设施的运行状态和管理业务情况。智慧排水的功能架构通常包括综合监控、运行管理、监管考核、辅助决策以及移动APP等模块。
目前,北京、上海、广州等发达城市已率先开展智慧排水系统建设,积累了可推广的成功经验。例如,广州市水务局的‘智慧排水’项目构建了多源融合防汛指挥系统,依托可视会商平台打造智慧调度指挥系统,接入广州市城管云平台的14万路视频资源,实时查看现场情况,并探索视频AI自动识别技术,主动识别内涝点,提高防内涝抢险的响应速度。然而,从全国范围来看,智慧排水的推进仍面临区域发展不平衡、技术应用不成熟等问题,亟需加大政策支持和资金保障力度,推动智慧排水系统的全面落地。
3、政策层面:解决城市易涝问题和推进污水再利用成为核心目标
各省市发布了与智慧排水相关的专项政策、规划及行动方案,侧重城市排水系统的升级、污水治理、内涝防控及智慧水务平台建设。其中,“十四五”规划是多个省市制定排水建设和改造目标的重要依据。解决城市易涝问题和推进污水再利用成为核心目标。
4、项目层面:各区域智慧排水项目侧重方向不同
智慧排水的主要技术手段包括:数字孪生、大数据与物联网、管网改造与非开挖修复、智能监控与自动化设备等。但各个地区的智慧排水侧重方向又有所不同:例如天津、辽宁、重庆等地区对老旧排水管网进行更新改造。上海、江苏、福建等地重点探索数字孪生与智能平台,利用大数据与GIS技术实现智能管理。重庆、河北等地重点建设排水防涝监测与应急指挥系统,解决城市内涝问题。云南等地注重湖泊流域排水提质增效,推进生态治理。整体来看,各省市智慧排水建设聚焦政策引导与技术创新,智慧排水建设正向高效管理、精准监控与生态保护的方向迈进,为城市水环境治理与防涝能力提升提供有力支撑。
中交路桥科技基安云·智慧城市排水平台(SDP)基于在线监测、数学模型、地理信息系统等先进技术,采用BIM、loT、AI、VR等技术,构建基于CIM的数字孪生平台,实现排水防涝设施的数据维护、运行管理、情景模拟、风险评估、指挥调度、动态决策等功能,结合水动力学数值仿真和暴雨降水模型算法,借助高性能计算,实现了城市内涝风险的预报、预警、预演和预案。