太原市城市排水生命線安全運行監測項目
建設內容
太原市城市排水生命線安全運行監測項目通過整合城區雨污水管網、泵站、污水廠、河道排口、重點排水戶、低洼積水點等相關數據,接入泵站運行數據、污水廠運行數據、排污量、低洼積水點液位、泵站視頻、水雨情、氣象等信息,實現對全市雨污管網、泵站、污水廠及其他相關附屬設施的智能監測管控,建成一個集信息共享、綜合運行監控、應急處置、輔助決策分析于一體的多功能綜合管理平臺,為排水業務管理、防澇指揮等提供支持,構建“源網站廠河”一體化管理的新模式,形成具備實時感知、業務聯動、預警預報、輔助決策和應急調度功能的排水綜合管理體系。
圖1 系統運行圖
(一)摸清家底,構建“管網一張圖”
通過排水設施數據調查,構建太原市管網、泵閘、排口等排水設施匯聚一張圖,助力查明地下排水管網種類、規模、空間分布、功能屬性、結構形式與產權歸屬等信息,實現地下排水管網全覆蓋、無盲區。針對城市排水關系進行拓撲分析,對管網隱患進行排查,全面掌握城市每一根“毛細血管”的健康狀態。
(二)構建廠-站-網-源全流程智能感知體系
充分利用排水生命線運維管理基礎數據,對城市排水生命線運行情況、面臨的主要風險、水文地質條件及周邊環境等方面進行風險評估。太原市城鄉管理局委托太原市市政工程設計研究院對太原市排水體系進行梳理,明確排水管網重點監測點位、監測指標和監測方法,制定了城市排水生命線安全工程監測體系建設專項方案。
結合太原市現狀雨水系統分區、污水系統分區、受納水體、地形地勢現狀,對太原市47個雨水系統關鍵排口、區域泵站、核心管網匯聚點以及太原市8個污水系統的污水處理廠、污水泵站、核心管網匯聚點、典型排水戶進行監測。通過物聯監測體系為管網隱患溯源、防澇聯合調度提供完善的數據支撐。
圖2 排水管網監測布點圖
1、排水管網監測
排水管網監測方面重點梳理雨天溢流節點、不明外水入侵節點、主干匯水節點、污水管網高水位運行節點等作為重點監測對象,首批選取點位156處。基于排水管網重要節點的水位、流量、水質,提供城市排水系統運行的智能監測、分析和仿真預測,提升城市排水系統運行效率、管網隱患診斷和污水偷排判定能力,保障排水管網穩定運行及排水流暢。
2、排河口監測
排口監測方面結合太原市雨水分區情況,梳理自流排水分區核心干管匯聚排口以及雨季潛在溢流風險排口,首批選取點位39處。入河排口監測通過在雨水管網入河排口布設水位、流量、水質等智能監測設備,掌握排口水位、流量以及水質,實現雨水排口狀態的監測預警,通過現場真實畫面反饋排口運行情況。
3、泵站管控
梳理強排雨水分區區域泵站以及大型泵站,首批選取點位37處。實時監測提升泵站水位、流量以及水質,掌握泵站節點排水運行情況,旱季分析排水規律,為溯源管網隱患提供數據支撐,雨季為防洪排澇提供數據支撐。
4、城區內澇監測
聯動接入太原市城市內澇監測數據,太原市在下穿隧道、低洼易澇區等布設監測點位703處,掌握內澇風險點積水水位、視頻監控等動態監測數據,提供城市內澇風險區域積水水位實時在線監測預警和內澇災害程度分析,保證有險情及時報警并高效處置。
5、井蓋監測
井蓋監測方面實時監測易澇區域周邊重點路段的各井蓋開閉狀態、異動狀態和健康狀態(包括井蓋松動、異響等),保障行人安全,避免交通事故發生。
6、雨量監測
結合太原市內澇風險點的分布,在區域內布設雨量監測設備,實時監控區域內的降雨量變化,為排水防澇提供數據支撐。
太原市城市排水生命線安全運行監測項目還構建了排水管網物聯監測設備輪換體系,按照先片區、再局部、再溯源的思路,第一階段基于監測數據,診斷發現排口及主干管網隱患問題,按隱患嚴重程度進行分階段輪換精細監測,將感知設備集中在幾個分區,診斷出分區隱患后再輪換至其他分區,形成隱患診斷報告。