今天，知识产权信息珠珠给大家分享带来的《数字排水平安北京？》，如果您对数字排水平安北京？感兴趣，请往下看。
7月21日，北京城遭遇61来最凶猛、最持久的一次强降雨。暴雨的侵袭严峻地考验着北京的城市排水系统。
6大问题困扰排水系统管理
城市排水管网是城市水污染防治和城市排渍防涝的骨干工程,担负着收集城市生活和工业生产等污水、及时排除城区雨水和流经市区的雨水的任务,是保证城市正常运转的重要生命线。
伴随着我国城市化的进程,城市排水管网系统的建设速度快、规模大、更新快,排水管网管理的难度越来越大,长期以来排水系统管理中存在的问题日益显现,主要包括以下几方面：
①理法规和相关技术标准不完善，缺乏完善可靠的排水管网数字化管理技术规范,各个城市排水管网数字化管理水平和技术标准差异较大;
②大部分城市排水管网数据资料管理方式分散不系统,数据存储方式多样,部分城市“重建设轻管理”,造成排水管网数据不完整、不准确,对排水管网资产状况掌握不全面;
③分散不系统的管理模式和低效的查询分析方法难以体现复杂排水管网的网络特征和上下游关系,使得分析决策水平还停留在主观判断和简单推理的层次;
④排水管网的水力分析、调度分析、布局优化分析和应急事故分析缺乏科学依据,流域级别的综合管理模式无法实现,在应对防汛抢险等危机事件过程中现有管理调度手段苍白无力;
⑤缺乏全面完整、科学有效的管道养护筛选数据库,难以制定高效的管道养护计划,排水管网及排水设施的管理养护随意性大,养护效果也难以评估;
⑥缺乏有效的管网状态评估和运行监测手段,不能及时掌握管网排水负荷和运行状况的变化,基于实时在线数据的全管网系统分析和动态模拟分析鲜有应用案例。
数字排水(DigitalWater)技术是发展必然
基于目前现状，赵冬泉认为，只有采取信息化的管理手段对城市雨水管网数据进行统一管理、利用专业模型对雨水管网溢流状况进行分析诊断,才能提高城市雨水管网的管理和应急水平。
赵冬泉介绍，数字排水(DigitalWater)技术是新一代的城市排水管网管理工具,基于国内排水管网管理的数字化需求,利用先进的排水模拟计算引擎、数据库管理技术和GIS技术的集成开发,为排水系统数据的高效管理、排水系统的网络空间分析、排水管网的应用数字排水(DigitalWater)平台。
他介绍，数字排水(DigitalWater)平台(以后简称“平台”)采取统一的排水管网综合管理数据库体系对大量雨水管网数据和监测数据进行有效管理维护,并利用先进的排水管网模型对城市雨水排除系统进行动态模拟计算,具有多界面的模拟结果动态展示和自动生成报表的功能。
为了便于用户更方便、快捷的对雨水管网溢流进行管理,在平台中对各种专业功能进行了集成开发,构建了可流程化操作的雨水管网溢流管理应用模块,从而辅助管理者对暴雨发生时城市雨水排除系统的溢流情况进行快速的分析和处理,为制定城市暴雨应急管理预案和应急事故快速抢险提供详实的数据支持。
平台可有效提高建模效率和模拟结果分析效果
由于城市排水系统的复杂性,简单的模型无法对检查井的溢流做出可靠的动态模拟分析。要完整地模拟降雨—径流过程和雨水收集过程,需要知道雨水在管道、明渠、自然排水沟等排水管渠中的水力规律变化,计算回水影响、逆流等复杂排水情况,从而计算降雨过程中排水管网的排水负荷压力,统计检查井的溢流量和溢流持续时间。城市雨水排除系统涉及大量的管线、检查井、泵站、雨水口、排水接口区域和背景图等空间信息,由于城市地表特征和排水管网的复杂性,单纯利用数学模型,将使模型构建成为一项繁重而复杂的工作。数字排(DigitalWater)平台将GIS技术和排水管网计算模型紧密集成,提供排水管网的拓扑关系维护、汇水区的自动划分、模型参数的自动提取、模拟结果动态表达等功能,大大提高了建模效率和模拟结果分析效果。
降雨情景模拟分析可对管网排水能力进行更全面评估
由于城市降雨强度具有时间和空间分布的不均匀性,降雨量对城市雨水排除系统的排水规律变化有很大的影响,不同雨型的相同降雨量的降雨过程对排水系统的影响也有所不同,所以采用不同的降雨情景进行动态模拟对于城市雨水排除系统的全面评估具有重要的意义。
城市排水工程设计中通常利用暴雨强度公式推求典型降雨过程,而这种方法计算复杂,耗时耗力。为了快捷的生成不同的降雨情景,该模块中设计开发了降雨过程生成器,可利用暴雨强度公式快速生成不同雨型不同重现期的降雨。从而辅助分析人员分析不同重现期、不同降雨量、不同雨型的降雨情景中雨水管网的排水规律。
由国内外的很多研究都证实，不同的降雨特征对城市雨水排除系统的冲击不同。实际使用中用户可根据区域防洪要求生成不同雨型、不同重现期、不同雨峰系数以及不同时间间隔的降雨,并导入系统进行模拟分析各种降雨情景下排水系统的负荷变化规律(如检查井溢流点和溢流时间可能不同),对城市雨水管网的排水能力进行更全面的评估。
新型模拟结果动态显示窗口可直观显示管道充满和溢流情况
在模拟完成后,平台提供了多界面多模式的模拟结果动态显示窗口,辅助分析人员从大量的模拟分析数据中直观的了解整个管网的排水负荷空间分布和时间变化规律,有利于将存在问题的区域锁定到比较小的范围,并进行详细的分析和对策方案的研究。如通过线的粗细区分管道充满度的变化,利用点的大小显示溢流量的大小变化,利用曲线图显示选中节点的溢流量变化过程线,利用纵断面显示水深变化情况,利用三维视图直观显示管道充满和溢流情况。
DigitalWater平台的综合管理数据库中已经考虑了降雨过程在线管道液位计和流量计监测数据的存储和管理。利用管网在线数据采集设备,构建适合当地条件的在线数据监测和传输体系,可以实时获取管网的排水负荷和当前运行状况,如:排水泵站开车情况、流量大小、积水深度等,并以专题地图、监测图像及数据图表等形式给予直观显示。
可利用这些数据进行模拟预测和防汛方案的制定,如:预测溢流发生时间、溢流量、排除积水所需时间、确定防汛应急响应级别及泵站开车台数等。利用模拟结果报表中的统计数据可以快速筛选出符合特定条件的检查井,如溢流时间大于1h的检查被认为是严重溢流,会对城市环境造成严重影响,是短期内雨水管网改造的重点,而其他溢流检查井可以视其溢流的严重程度分别放到管网的中期改造和长期维护规划中。此外,可根据报表中的相关的统计列表,在降雨前有重点地做好防范设施以减少检查井溢流对城市带来的威胁。
数字排水(DigitalWater)平台可以为区域、排水流域或市域等各种不同级别的排水管网管理部门建立一个长期有效、统一方便的综合排水管网数据库,在“统一规划,分步实施”的指导思想下,通过持续的专业模块开发、管网数据维护和相应硬件支撑平台(计算机网络平台、大屏幕展示平台、管网液位与流量在线监测体系等)的建设,全面提升该地区的排水设施运营管理水平、规划决策水平和客户服务水平,为保障排水设施的安全稳定运行提供现代数字化管理手段。对提高城市雨水排除系统的应急管理水平具有重要的意义。
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暴雨侵袭京城城市排水系统呼唤新技术
慧聪水工业网
7月21日白天至7月22日凌晨，北京城遭遇61来最凶猛、最持久的一次强降雨。特大暴雨导致全市1.6万平方公里面积受灾，受灾人口190万人。暴雨的侵袭严峻地考验着北京的城市排水系统。
城市排水系统，是处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统，是城市公用设施的重要组成部分，在整个水污染控制和水生态环境保护体系中扮演着一个重要角色。但数十年来国内对它们的研究显得十分薄弱，工程实践中暴露出的许多矛盾和问题，曾给我国造成了重大损失。现如今一场暴雨就能“水淹各城”，“城市的良心”何在？！
早在公元前7世纪，伊特拉斯坎人为罗马人修建了马克西姆下水道。这个被誉为罗马“最引人瞩目的成就”在2500年后的今天，仍在投入使用。中国1949年有排水设施的城市为103个。1983年据258个城市统计，排水管道总长度为26448公里。城市排水系统规划的任务是使整个城市的污水和雨水通畅地排泄出去，处理好污水，达到环境保护的要求。
据统计，2008年全国城镇生活污水排放量达330.0亿吨，占废水排放总量的57.7％。生活污水量的大小取决于生活用水量。生活用水在使用过程中，绝大部分成为生活污水排出。雨水径流量同当地的暴雨强度、汇水面积和产生径流的地表特征有关。排水管道设计所采用的暴雨强度取决于设计重现期(重复出现一次的平均年限)。所以，设计重现期的取值影响工程的技术经济效果。取值偏高，设计的雨水径流量大，将增加建设投资。但在重要地区或短期积水即能造成严重损失的地区，设计重现期则宜取较高值。
目前，中国城市排水设施设计沿用前苏联模式，称为下水管网，口径很小，难以对付大流量的来水。以北京为例，城区基本上还是停留在明清时期的排水标准，即使是新建的排水设施设计标准也很低，再加上部门利益之间的争抢，造成各种管线的铺设非常混乱，根本无法达到基本的排涝标准。而我国各大城市排水管道基本只能达到“一年一遇”标准一旦发生强降雨就容易出现中心城区大面积水浸。造成“看海”的尴尬局面。
中国社会科学院城市发展与环境研究中心副主任杨重光表示，城市地下系统建设是公益性质的，不像地上的房地产开发可以盈利，很难吸引民间资本进入。地下建设完全需要政府投入，但各地投入都不够。不仅如此，各个城市的地面都被大面积硬化，导致城市地面的渗水能力越来越差，结果就是一下雨就内涝。
我国城市排水体制选择应充分借鉴别人的经验，少走弯路，应充分体现前瞻性、战略高度和因地制宜，应与城市雨水资源的利用相结合，与城市径流污染控制相结合，与削弱城市径流和水涝相结合，与城市的生态环境保护相结合，应建设一种可持续性的、生态型的新型城市排水系统。
气候问题只是一些客观因素，最大的问题是我国当前的城市发展规划缺乏对地下排水系统的长远规划。这种规划思维不转变，以后的水淹京城，历史罕见就有可能更加频繁地光顾我们的赖以生存的城市。
暴雨考验城市排水系统盘点古今大都市应对积水考验
中国网
在国外，为防范城市内涝，城市排水标准普遍比国内高，纽约是“十至十五年一遇”（注：一年一遇是每小时可排36毫米雨量）的标准，东京是“五至十年一遇”，巴黎是“五年一遇”标准。更令人惊讶的是，伦敦和巴黎的下水道系统，都已经有150多年的历史，却仍然保持着强大的排涝功能。
今年，中国部分城市出现暴雨后排水问题，了解英国伦敦、法国巴黎、澳大利亚悉尼、意大利罗马等一些国外大都市的下水道系统，或许能为中国城市的治涝工程带来启示。
巴黎
法国下水道除排水沟外，设有两套供水系统、压缩空气管道、气压传送系统和电缆线路。
巴黎经常下雨，人们出门都习惯带伞，然而在巴黎的雨天里行走时，湿鞋的情况却很少见，更鲜有发生由于下雨积水导致的交通堵塞。这些，与巴黎地下那条世界闻名的下水道是分不开的。
巴黎的下水道均处在巴黎市地面以下50米，巴黎人前后共花了126年的时间才修建成功，水道纵横交错，密如蛛网，总长2347公里，规模远超巴黎地铁，难怪雨水到了地面便迅速了无踪影。
巴黎有26000个下水道盖，其中18000个是可以进人的。巴黎总共有400名下水道维护工、600名地面作业工，负责整个巴黎下水道网络的维护，包括清扫坑道、修理管道；寻找、抢救掉进或迷失在下水道中的人；用水淹的方式灭鼠；监管净化站等等。
今天的巴黎下水道总长2347公里，相当于巴黎到伊斯坦布尔的距离。按沟道大小，可分为小下水道、中下水道和排水渠三种，每天有120亿立方米的水经此净化排出。这些下水道宛如这座大城市的消化系统，成为世界上最负盛名的下水道。现在，巴黎的下水道像河一样可以行船。昼夜灯火通明，不失为旅游的好去处。
这样的市政工程，虽然初期投资相当巨大，但是在后期的使用过程中却节省了大量的人力和物力。任何一条管线泄漏、短路或者其他故障，工人都可以随时进入地下维修。
巴黎下水道既是一项伟大的工程，也是法国独特艺术和文化的混合体。从1867年世博会开始，就陆续有外国元首前来参观，现在每年接待10多万游客。这是一个能够完全与巴黎美丽市景相媲美的、充满文化的地下世界。
由于巴黎下水道系统享誉世界，下水道博物馆已成为巴黎除埃菲尔铁塔、卢浮宫、凯旋门外的又一著名旅游项目。能成为旅游景点，下水道肯定能容下很多游人，无比宽敞，可以行走奔跑（这种情形在西方电影里经常出现），有通畅的排气系统、有纯净空气，不会、不能臭气熏天。
法国首都巴黎的下水道博物馆从外表看并不特别，就是一个普通的下水道井盖。但是掀开这个井盖进入地下，就仿佛进入了一个地下宫殿。巴黎下水道虽然修建于19世纪中期，但就是用现在的眼光看，这些高大、宽敞如隧道般的下水道实在是不同凡响。聪明的巴黎人就利用这些有着100多年历史的下水道建成了下水道博物馆。人们在这里游览，可以全面了解巴黎的地下排水系统。
东京
日本是个台风多发国家。东京地区的地下排水系统主要是为避免受到台风雨水灾害的侵袭而建的。这一系统于1992年开工，2006年竣工，堪称世界上最先进的下水道排水系统，其排水标准是“五至十年一遇”，由一连串混凝土立坑构成，地下河深达60米。
日本是个台风多发国家。东京地区的地下排水系统主要是为避免受到台风雨水灾害的侵袭而建的。这一系统于1992年开工，2006年竣工，堪称世界上最先进的下水道排水系统，其排水标准是“五至十年一遇”，由一连串混凝土立坑构成，地下河深达60米。
为了保证排水道的畅通，东京下水道局从污水排放阶段就开始介入。他们规定，一些不溶于水的洗手间垃圾不允许直接排到下水道，而要先通过垃圾分类系统进行处理。此外，烹饪产生的油污也不允许直接导入下水道中，因为油污除了会造成邻近的下水道口恶臭外，还会腐蚀排水管道。东京下水道局对此倡导的解决办法是：用报纸把油污擦干净，再把沾满油污的报纸当做可燃垃圾来处理。更干脆的办法是做菜少用油。下水道局甚至配备了专门介绍健康料理的网页和教室，介绍少油、健康的食谱。
东京设有降雨信息系统来预测和统计各种降雨数据，并进行各地的排水调度。利用统计结果，可以在一些容易浸水的地区采取特殊的处理措施。比如，东京江东区南沙地区就建立了雨水调整池，其中最大的一个池一次可以最多存储2.5万立方米的雨水。
伦敦
如果一个城市的排水系统出了问题，那么不仅是水浸街、水淹车的问题，还有可能导致流行病肆虐，这就是当年伦敦的下水道系统落后所带来的警示。伦敦如今使用的下水道系统建于150多年前。1856年，英国的设计师开始研究设计伦敦的地下水道系统。
1700年的时候，伦敦已经是一个拥有57万人口的欧洲超级大都市，但城市的排水系统极其糟糕。
为将污水和雨水引入路两边的明渠或者马路两边的街沟中，泥土路面或者卵石街道都凿有迷宫般的沟沟渠渠。一英尺多深的明渠中塞满了灰烬、动物尸体，甚至粪便。糟糕的排污系统将街道变得肮脏不堪、臭气熏天。
1810年，英国人开始使用暗管排水，改变了城市的排水状况。
有趣的是，英国排水管道系统的建立，与霍乱的肆虐大有关系。
1831年，欧洲爆发霍乱。这次霍乱夺去约32000名英国人的生命。人们认识到，拥挤、肮脏的街道是疾病的温床。1842年，大不列颠帝国派出考察队去罗马和巴黎参观供排水系统，他们惊讶地发现，古罗马的排水系统比起维多利亚时代的英国要先进得多、卫生得多。为了改善地下水道，英国政府成立了一个皇家委员会。
1856年，一位叫做巴瑟杰的人承担设计伦敦新的排水系统的任务。他计划将所有的污水直接引到泰晤士河口，全部排入大海。巴瑟杰最初的设计方案是：地下排水系统全长160公里，位于地下3米的深处，需挖掘350万吨土，但这个计划连续5次被否决。1858年夏天，伦敦市内的臭味达到有史以来最严重的程度，伦敦市政当局在巨大的舆论压力下，不得不同意了巴瑟杰的城市排水系统改造方案。
1859年，伦敦地下排水系统改造工程正式动工。1865年工程完工，实际长度超过设计方案，全长达到2000公里。下水道在伦敦地下纵横交错，当年伦敦的全部污水都被排往大海。
罗马：
说起城市排水的文明史，必须从古罗马说起。古罗马下水道建成2500年后，现代罗马仍在使用。
公元前6世纪左右，伊达拉里亚人使用岩石所砌的渠道系统，将暴雨造成的洪流从罗马城排出。渠道系统中最大的一条截面为3.3米×4米，从古罗马城广场通往台伯河。
公元33年，罗马的营造官清洁下水道时，曾乘坐一叶扁舟在地下水道中游历了一遍，足见下水道是多么宽敞。
墨西哥城：
墨西哥城：花3100万美元改造下水道
2009年4月，墨西哥首都墨西哥城第二阶段的地下排水系统工程完工。使用了尖端技术的这一工程共花费3100万美元，预计可以使用50年以上。
墨西哥城排水系统管道从1975年便开始使用，由于年久失修，该市曾频繁发生水淹道路的情况。
日本早在1958年就公布《下水道法》并一直沿用至今
国际在线
作为城市基础设施建设的重要一环，日本对下水道建设的投资是比较大的。早在1900年，日本就曾颁布《旧下水道法》，开始铺设排除生活污水的排水管。1958年，日本又公布新的《下水道法》，并一直沿用至今。截止到2009年，日本的下水道普及率达72.7％，虽然在发达国家中这一数据并不突出，但日本城市排水系统的建设还是十分发达的。
日本前期建设的下水道大都是将生活污水和雨水共同进行处理，而2003年根据相关法令的修改，日本又开始建设一种专门用来排除雨水的下水道。除此之外，为了防止城市地区遭遇洪水，日本还会对一些既有的水道进行改造，打造成排除雨水的明渠。
但另一方面，在下水道系统普及率很高的城市部分，也面临着污水管道与雨水管道的分离、设施老化等问题。特别是近年来，大雨灾害的增多，也使日本的城市排水系统的改造成了当务之急。比如说，截止到2008年，日本东京都对下水道管线是按照降雨强度最高达到50毫米来设计的，但往往一些暴雨或台风天气的降雨量甚至会超过100毫米。不过值得一提的是，近年来，虽然东京遇到不少这样的天气，但是还没有发生过洪涝灾害。这应该可以说明，东京这座城市的实际排水能力，还是远大于其排水系统的设计标准的。（记者王洋）
城市排水系统，我们与世界的差距
潇湘晨报
巴黎下水道：找到失物的几率高达80%
巴黎有着世界上最大的城市下水道系统。今天的巴黎下水道总长2347公里，约2.6万个下水道盖、6000多个地下蓄水池。清淤系统配备了电脑控制。有意思的是，巴黎下水道还是一处观光旅游点。位于塞纳河阿尔玛桥畔的巴黎下水道博物馆，如今每年客流量超过10万人。
巴黎有1300多名专业工人来维护下水道，包括清扫坑道、修理管道，寻找、抢救掉进或迷失在下水道中的人，用水淹的方式灭鼠，监管净化站等，还有一项重要的工作就是寻找各类遗失物品，包括犯罪凶器和人们不小心掉落在排水道里的贵重物品。据说寻找到失物的几率高达80%。
德国排水道：可绕地球13圈
根据德国联邦统计局发布的数据，德国全境共有515000公里长的排水管道，可以环绕地球13圈，每年可以处理94亿立方米的污水和雨水。其中46%的排水系统为雨污合流，33%的为污水专用，21%的为雨水专用。
德国靠近北海，北部地区经常降雨，但笔者在汉堡很少见过路面有积水。这里面，透水路面的设计功不可没。德国的设计者认为透水路面益处多多，不仅解决了积水问题，还有平衡城市生态系统的功能。比如，雨水由透水路面渗入地下，可补充地下水资源。透水路面还保证了路面的透气性，让地面冬暖夏凉。特别是透水地面的孔隙多，增大了地表面积，对粉尘有较强的吸附力，既减少了扬尘，又降低了噪音。
日本的“地下神殿”
日本琦玉县春日部市国道16号沿线的地下约50米处，有一座运用日本先进土木技术建造的排水“宫殿”“首都圈外围排水系统”。该排水系统由内径10米左右的下水道将5条深约70米、内径约30米的大型竖井连接起来，前4个竖井里导入的洪水通过下水道流入最后一个竖井，集中到由59根高18米、重500吨的大柱子撑起的长177米、宽78米的巨大蓄水池“调压水槽”，最后通过4台大功率的抽水泵，排入日本一级大河流江户川，最终汇入东京湾，全长6.3公里。
（编辑：秦韵）
好了，关于“下水道”数字排水平安北京？的内容就介绍到这。
