從現狀分析到技術實踐,探討政策引導下智慧排水的全面落地
發布日期:2024-12-24?瀏覽次數:作者:小編
智慧水務作為城市基礎設施的重要組成部分,正面臨著數字化轉型的機遇與挑戰。隨著物聯網、大數據、云計算等技術的發展,智慧水務逐漸成為提升城市排水管理效率和響應能力的關鍵。根據前瞻網的行業研究報告,預計到2027年,我國智慧水務行業的市場規模將達到150億元。
在城市排水系統中,智慧排水平臺以精準監測、動態控制和智能調度為核心,實現了信息化、自動化與智能化的深度融合。例如:溫州市通過迭代升級“智慧排水”平臺,走出了一條以數字賦能城市排水防澇智治的新路線。該平臺集成了排水管網、泵站、污水處理廠等設施的基礎數據和監測數據,實現了城市排水系統的“一網統管”。然而,智慧排水的推進面臨多方面挑戰:
· 規劃和執行缺乏系統性:部分城市缺乏統一的建設標準與明確的實施指標,導致智慧排水的規劃和執行不夠系統。
· 資金投入不足:智慧排水涉及大量資金投入,但目前的財政支持和社會資本參與不足,制約了建設規模的擴展。
· 技術層面的瓶頸:智慧排水平臺在數據整合、智能化水平及應用場景開發方面尚存不足,影響了系統的廣泛應用與深度發展。
1、排水管網現狀及問題
我國城市排水管網作為城市基礎設施的重要組成部分,承擔著收集輸送污水和快速排除雨水的雙重功能。然而,隨著城市的快速發展、人口密度增加以及排水管理不善,排水系統逐漸出現老化和惡化問題,存在破裂、變形等結構性缺陷,以及樹根侵蝕、結垢堵塞等功能性缺陷。管網的滲漏和破損導致污水直接排入水體,不僅對生態環境造成污染,也威脅居民健康。此外,這些問題容易引發城市內澇、污水溢流和地面沉降等嚴重后果。在排水管網的管理方面,存在以下突出問題,具體分析如下:
2、智慧排水技術與實踐
智慧排水系統的建設目標是通過‘物聯網+智慧排水’的模式,實現排水設施的科學規劃決策與智慧化調度運行,建立可維護、可運行、可擴展的城市智慧排水管理平臺,提升排水系統的整體規劃管理水平和設施運行績效。智慧排水系統的建設內容通常包括前端感知系統、數據工程、應用軟件系統及值守中心建設。這些模塊共同構成智慧排水系統的核心,全面感知城市排水設施的運行狀態和管理業務情況。智慧排水的功能架構通常包括綜合監控、運行管理、監管考核、輔助決策以及移動APP等模塊。
目前,北京、上海、廣州等發達城市已率先開展智慧排水系統建設,積累了可推廣的成功經驗。例如,廣州市水務局的‘智慧排水’項目構建了多源融合防汛指揮系統,依托可視會商平臺打造智慧調度指揮系統,接入廣州市城管云平臺的14萬路視頻資源,實時查看現場情況,并探索視頻AI自動識別技術,主動識別內澇點,提高防內澇搶險的響應速度。然而,從全國范圍來看,智慧排水的推進仍面臨區域發展不平衡、技術應用不成熟等問題,亟需加大政策支持和資金保障力度,推動智慧排水系統的全面落地。
3、政策層面:解決城市易澇問題和推進污水再利用成為核心目標
各省市發布了與智慧排水相關的專項政策、規劃及行動方案,側重城市排水系統的升級、污水治理、內澇防控及智慧水務平臺建設。其中,“十四五”規劃是多個省市制定排水建設和改造目標的重要依據。解決城市易澇問題和推進污水再利用成為核心目標。
4、項目層面:各區域智慧排水項目側重方向不同
智慧排水的主要技術手段包括:數字孿生、大數據與物聯網、管網改造與非開挖修復、智能監控與自動化設備等。但各個地區的智慧排水側重方向又有所不同:例如天津、遼寧、重慶等地區對老舊排水管網進行更新改造。上海、江蘇、福建等地重點探索數字孿生與智能平臺,利用大數據與GIS技術實現智能管理。重慶、河北等地重點建設排水防澇監測與應急指揮系統,解決城市內澇問題。云南等地注重湖泊流域排水提質增效,推進生態治理。整體來看,各省市智慧排水建設聚焦政策引導與技術創新,智慧排水建設正向高效管理、精準監控與生態保護的方向邁進,為城市水環境治理與防澇能力提升提供有力支撐。
中交路橋科技基安云·智慧城市排水平臺(SDP)基于在線監測、數學模型、地理信息系統等先進技術,采用BIM、loT、AI、VR等技術,構建基于CIM的數字孿生平臺,實現排水防澇設施的數據維護、運行管理、情景模擬、風險評估、指揮調度、動態決策等功能,結合水動力學數值仿真和暴雨降水模型算法,借助高性能計算,實現了城市內澇風險的預報、預警、預演和預案。