數(shù)字排水

國(guó)內(nèi)排水管管理模式的發(fā)展可分為四個(gè)階段。

（1）傳統(tǒng)管理模式：主要靠圖紙和管理者的記憶和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理；

（2）簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)管理模式：以AutoCAD、Excel等文件格式對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的信息化存儲(chǔ)；

（3）基于GIS的管理模式：將管網(wǎng)數(shù)據(jù)以空間和屬性數(shù)據(jù)一體化方式存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)基本的地圖顯示和查詢功能；

（4）基于監(jiān)測(cè)和模擬的綜合管理模式：是目前排水系統(tǒng)管理研究和實(shí)施的熱點(diǎn)，該模式綜合GIS和專業(yè)模型的優(yōu)勢(shì)，利用GIS提供數(shù)據(jù)管理和空間分析能力，利用管網(wǎng)水動(dòng)力學(xué)模型提供專業(yè)計(jì)算和分析功能，為排水管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控提供科學(xué)的參考意見(jiàn)；該模式更可以實(shí)時(shí)采集管網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和模擬，為排水管網(wǎng)的規(guī)劃管理、運(yùn)行養(yǎng)護(hù)提供動(dòng)態(tài)可靠的專業(yè)分析依據(jù)和方案。

☆排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

標(biāo)準(zhǔn)化管網(wǎng)數(shù)據(jù)格式：對(duì)當(dāng)?shù)毓芫W(wǎng)普查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、定制數(shù)據(jù)入庫(kù)技術(shù)路線；

管網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系檢查：對(duì)原始數(shù)據(jù)中的拓?fù)溴e(cuò)誤進(jìn)行查詢定位，協(xié)助進(jìn)行管網(wǎng)數(shù)據(jù)的補(bǔ)測(cè)；

管網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系修正：對(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)中的拓?fù)溴e(cuò)誤進(jìn)行修正，構(gòu)建準(zhǔn)確、完整的管網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系修正；

建立管網(wǎng)綜合管理數(shù)據(jù)庫(kù)：建立結(jié)構(gòu)完整，格式統(tǒng)一的排水管網(wǎng)綜合管理數(shù)據(jù)庫(kù)；

數(shù)據(jù)持續(xù)更新維護(hù)機(jī)制：對(duì)管網(wǎng)模擬數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行持續(xù)的更新和維護(hù)，保證模型的準(zhǔn)確性。

☆管網(wǎng)建模與綜合評(píng)估

數(shù)字排水平臺(tái)（DigitalWater DS）將GIS技術(shù)和專業(yè)模型合理集成，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，具有排水系統(tǒng)資料管理和水量、水質(zhì)模擬等功能，可構(gòu)建排水管網(wǎng)模型，可進(jìn)行排水系統(tǒng)綜合評(píng)估、排水業(yè)務(wù)分析、城市非點(diǎn)源污染評(píng)估。構(gòu)建排水管網(wǎng)模型：利用普查數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等進(jìn)行排水管網(wǎng)模型參數(shù)的率定和驗(yàn)證；

排水系統(tǒng)綜合評(píng)估：對(duì)排水狀況進(jìn)行全管網(wǎng)水利分析，指導(dǎo)管網(wǎng)的改造、養(yǎng)護(hù)、清淤等工作；

排水管理業(yè)務(wù)分析：通過(guò)對(duì)多種情景的模擬，對(duì)流域內(nèi)排水管網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度、泵站的合理利用進(jìn)行分析，制定科學(xué)管理方案；

城市非點(diǎn)源污染評(píng)估：對(duì)城市降雨徑流污染負(fù)荷進(jìn)行估算，對(duì)污染特征進(jìn)行分析，對(duì)治理措施進(jìn)行模擬。

· 基于DigitalWater DS進(jìn)行以軟件為核心，結(jié)合硬件設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)集成，搭建“數(shù)字排水平臺(tái)”

系統(tǒng)集成采用“GIS、排水模型和在線監(jiān)測(cè)”三驅(qū)動(dòng)的模式，實(shí)現(xiàn)軟件與硬件結(jié)合、定性與定量結(jié)合、技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的排水管網(wǎng)數(shù)字化管理體系。2100433B

對(duì)于城市排水管網(wǎng)數(shù)字化管理和專業(yè)化分析的研究和應(yīng)用一直在持續(xù)進(jìn)行。在國(guó)外，20世紀(jì)60年代初期排水模型研究者就已經(jīng)在城市排水系統(tǒng)模擬方面進(jìn)行了研究和開發(fā)，并出現(xiàn)了大量的統(tǒng)計(jì)模型、機(jī)理模型及管理和規(guī)劃模型。最早在水領(lǐng)域應(yīng)用的是Linslcy和Crawford開發(fā)的斯坦福流域模型（Stanford Watershed Model，SWM），這是一個(gè)應(yīng)用于水資源領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)連續(xù)模擬模型程序。而真正標(biāo)志著城市排水計(jì)算機(jī)建模開端的是1969-1971年由美國(guó)環(huán)保署（United States Environmental Protection Agency，簡(jiǎn)稱USEPA）資助開發(fā)的暴雨管理模型（Storm Water Management Model，簡(jiǎn)稱SWMM）。

在國(guó)內(nèi)，20世紀(jì)70年代同濟(jì)大學(xué)的楊欽就將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到給水管網(wǎng)的計(jì)算中，使大規(guī)模的管網(wǎng)計(jì)算和優(yōu)化成為可能，但遺憾的是并沒(méi)有建立類似國(guó)外SWMM、STORM等可以全面模擬城市排水系統(tǒng)的大型計(jì)算模型。另外一方面，對(duì)于大量復(fù)雜空間數(shù)據(jù)的管理、查詢和分析技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。從本世紀(jì)60年代初，加拿大的Roger F.Tomlinson和美國(guó)Duane F.Marble在不同方面、從不同角度提出了地理信息系統(tǒng)（GIS）概念以來(lái)，其含義與應(yīng)用正在不斷擴(kuò)大，目前GIS已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市規(guī)劃等類別中的一百多個(gè)領(lǐng)域。

應(yīng)用數(shù)字排水（DigitalWater）平臺(tái)為排水系統(tǒng)的資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)連接分析、動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算提供了一個(gè)便捷操作的工作平臺(tái)，并為結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用和分析功能的深度開發(fā)提供一個(gè)二次開發(fā)的基礎(chǔ)平臺(tái)。主要解決10個(gè)排水管理中的實(shí)際問(wèn)題——污水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析與現(xiàn)狀評(píng)估，管網(wǎng)升級(jí)改造設(shè)計(jì)與評(píng)估，污水管網(wǎng)負(fù)荷分析與局部?jī)?yōu)化，雨水管網(wǎng)溢流管理，雨洪利用設(shè)計(jì)與評(píng)估，管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與模擬，管線入戶設(shè)計(jì)與評(píng)估，排水管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控，管道清淤分析，事故應(yīng)急分析等具體規(guī)劃和管理的業(yè)務(wù)工作。DigitalWater可以作為核心軟件與相關(guān)硬件系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)建符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的排水管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控中心，為各個(gè)城市與地區(qū)提供排水管網(wǎng)數(shù)字化管理手段。

應(yīng)用數(shù)字排水（DigitalWater）平臺(tái)，可以為區(qū)域、排水流域或市域等各種不同級(jí)別的排水管網(wǎng)管理部門建立一個(gè)長(zhǎng)期有效、統(tǒng)一方便的綜合排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，在“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施”的指導(dǎo)思想下，通過(guò)持續(xù)的專業(yè)模塊開發(fā)、管網(wǎng)數(shù)據(jù)維護(hù)和相應(yīng)硬件支撐平臺(tái)（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、大屏幕展示平臺(tái)、管網(wǎng)液位與流量在線監(jiān)測(cè)體系等）的建設(shè)，全面提升該地區(qū)的排水設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理水平、規(guī)劃決策水平和客戶服務(wù)水平，為保障排水設(shè)施的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供現(xiàn)代數(shù)字化管理手段。

DigitalWater DS體系具有管網(wǎng)分析、方案管理、空間編輯、屬性編輯、模擬結(jié)果表達(dá)、數(shù)據(jù)查詢、資料管理等基本功能模塊，同時(shí)DigitalWater 管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、戶線接入、管網(wǎng)三維、模擬結(jié)果率定、參數(shù)率定、暴雨生成等專業(yè)擴(kuò)展模塊。