数字排水 挽救城市的良心

　　城市的浸泡，路面的坍塌，人民生命和财产的损失，这样严重的后果，呼吁城市监管部门能够“有作为，有大为”。那么排水系统中，怎样才能“有所为”呢?

　　北京“7.21”这场特大暴雨的袭来，把整个北京城都浸泡在雨水中，自称现代化的首都也浮现出诸多弊端。我们的帝都城市与世界的差距也显现出来。作为祖国的心脏，弊端、伤亡数字及差距的涌现，如何不让人心痛?数字北京的口号喊了好几年，这样一场大雨，把喊了几年的数字城市所谓的城市预警建设成果放在刀口浪尖上。数字化建设作用何在?预警何在?应急何在?面临如今喧嚣甚上的“智慧城市”建设，尤其是经历2011年暴雨肆虐和2012年特大暴雨涤荡后，我们是不是该冷静下来拷问当局排水系统到底有没有得到应有的重视?毕竟城市排水系统作为智慧城市中一项建设，是最基本的基础设施。

　　建设需求 理性对待

　　接下来，笔者并不是崇媚洋外，片面地夸赞国外排水系统，但是我们冷静客观地看看下面的数据：

　　巴黎下水道有着世界上最大的城市下水道系统，总长2347公里，约2.6万个下水道盖、6000多个地下蓄水池，清淤系统配备电脑控制，找到失物的几率高达80%，同时巴黎著名的观光旅游点;德国排水道可绕地球13圈，全境有515000公里长的排水管道，每年可以处理94亿立方米的污水和雨水，路面采用透水设计理念，这不仅解决了积水问题，还平衡了城市生态系统，比如增强雨水渗透力度，补充地下水，可吸附粉尘，降低噪音;日本有着世界上最先进的下水道排水系统，排水标准是“五至十年一遇”，由一连串混凝土立坑构成，地下河深达69米。

　　而考究国内的排水系统，在“重地上轻地下”的政绩意识下，已经脆弱地跟不上城市的需求。2011年北京、武汉、杭州等城市发生内涝，城市排水系统在强降水面前“失灵”;哈尔滨在2012年8月9日-17日8天内发生7次路面坍塌2死2伤;大连在今年8月14日路面坍塌，一人严重烫伤;8月11日，石家庄景观灯雨夜漏电3死4伤;柳州和台州等地也都发生路边坍塌现象，造成人员死亡。2012年北京的这场暴雨更是显示了北京排水系统的“软弱无力”，不但对人们的出行造成极大影响，而且给人民群众带来巨大的经济损失，甚至威胁生命安全。针对城市路面“走路死”、“阴阳路”各种调侃在网上也层出不穷。

　　细究原因，一方面，是因为随着城市的建设与发展，城市下垫面的不透水比例显著增加，同时近年来短时强降雨的极端天气频发，增大了排水管网的运行负荷及溢流风险;另一方面，我国大部分地区的排水管网管理还在依靠人工经验进行分散简单管理，管网资产不清、养护效率偏低、紧急事故应急能力弱等问题严重影响了排水管网的运行效能，同时，排水系统管网的腐蚀和老化，导致管道抗压不足，路面经不起时间磨损，都有可能造成地陷悲剧。综上所述可知，掩埋在地下的这些排水系统急需要实时的监管系统。

　　伴随着我国城市化的进程加快，传统的城市排水管网系统的缺点日益凸显出来，在这样的背景下，数字排水技术显得尤为重要。但是目前，国内在排水方面的信息化水平还比较落后，无法科学及时的指导事故的预警和抢险。

　　数字排水 安全城市

　　自20世纪60年代初，加拿大的Roger F.Tomlinson和美国Duane F.Marble在不同方面、从不同角度提出了地理信息系统(GIS)概念以来，其含义与应用正在不断扩大， GIS已成功应用到一百多个领域。比如资源管理、自动制图、设施管理、城市规划等。在城市规划中，GIS技术利用的一大领域便是数字排水。

　　所谓数字排水就是集排水管网规划计算、动态模拟与GIS空间管理分析于一体的排水系统规划模拟分析于数字化管理平台。该平台可为排水系统的资产管理、网络连接分析、动态模拟计算提供便捷的工作平台。还可以实时采集管网在线数据，进行动态分析和模拟，为排水管网的规划管理、运行养护、更新改造提供可靠依据，提高城市日常雨、污水的手机排放效率以及应对一些突发状况。据笔者了解，采用数字排水技术在国外已经非常普遍。国内，却比较匮乏。

　　在信息化日益加速的道路上，利用遥感测量、地理信息系统和全球定位系统三大信息技术手段，实现水资源的空间信息管理已成趋势。这将是构建水务管理信息源的基础，对于救助重大水灾害，具有重要意义。国内排水管网管理模式的发展可分为四个阶段。

　　(1)传统管理模式：主要靠图纸和管理者的记忆和经验进行管理;

　　(2)简单的计算机管理模式：以AutoCAD、Excel等文件格式对管网系统进行简单的信息化存储;

　　(3)基于GIS的管理模式：将管网数据以空间和属性数据一体化方式存储，实现基本的地图显示和查询功能;

　　(4)基于监测和模拟的综合管理模式：是目前排水系统管理研究和实施的热点。该模式综合GIS和专业模型的优势，利用GIS提供数据管理和空间分析能力，利用管网水动力学模型提供专业计算和分析功能，为排水管网运营监控提供科学的参考意见;该模式更可以实时采集管网在线监测数据，进行动态分析和模拟，为排水管网的规划管理、运行养护提供动态可靠的专业分析依据和方案。

　　实例考证 期待更好更强

　　笔者通过搜集资料，发现不同城市已经开始重视数字排水系统的建立，可喜的是建立成果已初见成效;而需警惕的是，数字排水系统的功能发挥还需要更多更深度地重视。在水涝灾害频发的今天，理应有更多城市重视起排水系统的建设。

　　杭州市城市排水运行管理综合自动化系统

　　该项目经费1800万元，利用计算机、网络和自动化技术建立的现代城市排水运行管理信息系统，对传统的城市排水系统管理与运行进行综合改造和提升。系统有六大系统组成：门户网站与办公OA系统;现场监测与控制系统;辅助决策与优化调度系统;城市排水运行管理系统;城市排水地理信息系统;城市排水数据中心。

　　天津市排水地理信息系统

　　该系统以“城市之星”地理信息系统作为开发平台及应用软件的支撑平台，用户可以进行查询和分析工作，系统最大的亮点是远程动态数据采集处理部分，通过设在现场的数据自动采集装置采集数据，与地理信息系统数据库相连接，同时在地图上以多种方式表达，为使用者快速直观地提供最新的水质、水量等动态变化资料，从而保证了调度指挥力度。

　　上海市排水管理处规划管理地理信息系统

　　该系统结合了GIS和数据库技术，以1：2000地形图为基础，以Esri公司的ArcEditor8.1为软件平台，建立了完整的排水专业地理信息系统，实现了排水规划的信息化管理，系统可以显示覆盖上海市全部155个现状排水系统及42个规划排水系统，具备了GIS常备功能，可以帮助用户进行大量的图层编辑、报表制作和专题图制作，大大促进了实际工作效率。

　　另外邯郸、南京、淄博等地也都相应在地里信息系统软件平台基础上开发了“数字排水”系统，详细信息不再赘述，可以肯定的是系统已发挥初效。但是，目前这些城市建立的数字排水系统在功能上的实现，还处在初步阶段，更多实时性和提前预警性的功能还应多加重视。

　　城市地底下的排水系统，因为其隐蔽性，被大家所忽略，但也正因为如此，也考验着城市管理者和修筑者的良心。要避免这种“走路死”、“步步惊心，处处陷阱”的险境，需要政府部门“有作为，多作为”，排水系统是智慧城市建设中重要的一环，也是国家保障国泰民安的基本保证。在城市化速度加剧的今天，我们的城市需要规划出更为合理的城市排水系统，针对暴雨及自然灾害方面的更加完善应急预案，以有效对灾害到来之前做出预知和预备工作。

　　数字排水系统，作为GIS行业化应用的细分，的确是可以帮助我们避免不必要的灾害。它能够有效的对正在运行的和异常的情况进行分析和预判，能为城市的排水系统起到保驾护航的作用。但是，我们同时也要冷静下来，“纸”上的数字排水系统是否真能够在实际中发挥效益，还得靠有关部门对排水系统的重视，尤其是合理的排水管道的建立，合理有效的排水管道搭配上数字排水系统的建设，才能有效避免暴雨灾害和地面坍塌灾害的发生。最后，笔者在这里真诚地期待暴雨淹没城市这种悲剧比彗星撞地球，在太空遇见外星人的几率还要低。