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给排水系统智慧化建设赋能韧性城市发展

2022-06-21
来源:中国安全生产 作者:中共中央党校(国家行政学院) 鹿佳明

  

   给排水系统是城市功能组成的重要部分,对城市的使用价值和整体水平有着非常重要的影响,与我们的日常生活有着及其密切的联系。给排水系统建设的好坏将直接决定人们生产、生活品质。




城市中的街区雨水花园


  《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》提出推进新型城市建设,顺应城市发展新理念新趋势,开展城市现代化试点示范,建设宜居、创新、智慧、绿色、人文、韧性城市。提升城市智慧化水平,推行城市楼宇、公共空间、地下管网等“一张图”数字化管理和城市运行一网统管。这是国家层面首次提出“韧性城市”的概念,这意味着“韧性城市”建设将会成为未来城市建设的重点方向,而更多的智慧科技也会赋能韧性城市建设。

  对此,值得进一步探究给排水系统如何更好地保障城市正常运转,如何通过智慧化建设赋能韧性城市发展,保障城市安全。

 

当前城市给排水系统问题的主要表象

 

  给水安全冗余不足。因水源问题造成的停水现象时有发生;排水不畅,局部区域内涝现象频出,水体污染、黑臭水体等问题较为严重。

  给排水设备设施老化,系统功能弱化。管网存在跑冒滴漏现象,破损漏水问题频出,系统整体安全性差。给水系统彼此缺少联系,不能形成互补。排水系统管道淤堵破损及雨污水管混接现象普遍存在。

  防洪排涝隐患突出。要集中在为危旧房屋、低洼地势、危险树木和地下空间等处。在短时间强降水的极端条件下,局部内涝严重,存在着水土流失、树木倒伏、地下空间雨水倒灌的风险。

 

对城市给排水系统问题的梳理分析

 

  高质量发展的建设观念有待改进。过分重视城市的规模和体量,而没有在质量上下足功夫。部分区域在没有充分调查研究的基础上就盲目扩张,摊大饼式发展没有摸清本地区的市政设施承载力,致使市政承载力远远不能满足城市发展需要。

  建设和管理的缺失。给排水管网不同于宽阔的道路、漂亮的公园能够引起社会公众的关注,体现不出城市建设的特色,在不出现极端天气的情况下不会对城市运营和美观造成严重影响。加之管网建设投资巨大,见效缓慢,不能短时间内显著提升本地区的GDP水平,因此这些重要的民生设施建设往往被政府和建设单位忽略。对环境的破坏造成自然修复能力的下降,特别是对山体和湖泊的破坏尤为严重。原本具有自然储水调节洪峰功能的湖泊、山塘洼地遭到人为破坏和填埋,减低了雨水调蓄分流能力。城市铺装路面阻碍了雨水渗透,增加了地表径流,汇集速度加快,加重了排水设施的负担,造成城市内涝的隐患。

技术创新不足,科技引领不到位。在一些地区和部门,片面强调经验做法,而忽视科技贡献。将有限的资源和精力投入到人防和物防上,对技防重视程度不够。特别是城市给排水管网,深埋地下,表现出来的风险都是许许多多看不见的隐患积少成多汇集起来的。这种情况下再多的人力物力投入往往只能治标,而不能达到治本的效果。没有科技化和智慧化的技术保障,城市给排水系统存在的风险始终是潜在隐患。

 科技赋能风险防控,智慧守护城市安全。城市可以统筹推进传统基础设施和新型基础设施建设,打造系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系,以科技创新和智慧化赋能为先决条件,以较少的科技投入,提升城市智慧管理能力,科学规划、及早预防、及时发现、立刻处置、互联互通、构建智慧安全韧性城市,提高城市风险治理现代化水平。

 

通过智慧化建设提升城市给排水系统的探讨

 

  提高站位认识。充分认识《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》等规范性和指导性文件要求,将宜居城市、海绵城市、韧性城市概念落实到城市建设中来,将城市建设与生态文明融入到一起,以高质量发展保持城市韧性,确保城市安全。安全是现代化城市治理的核心,城市一旦不再安全,一切都将归零。融合灰色基础设施和绿色基础设施,突破传统观念,思考人与自然的和谐统一,发展利用低影响开发(LID)技术,减少人为发展对自然环境的影响。

  重视城市基础设施的建设。特别是给排水管网系统的建设。给排水管网是一个城市的“良心”,它虽然不处于显著位置,普通大众也对其虽没有直观印象,但是在突发自然灾害面前,就能凸显它的重要性。不断提高给排水管网系统的安全性和效率,在韧性城市理念下,持续注入科技因素、智慧因素。通过智慧化建设,更加科学、合理、安全地选择自来水厂和污水处理厂位置和水源口布置,采用小规模、高效率、分布式建设模式,让这些基础设施之间相互关联又彼此独立,互成备份又可协调统一。通过信息手段及早了解上下游水文、环境、卫生、气象等信息,让给排水系统效率更高,而且韧性更强,抗风险能力更高。




特大型城市更需要智慧赋能


  科技赋能。通过新方式、新技术不断科技赋能,逐步提高城市给排水系统管理的智慧化和科技化能力。通过建成立体空间可视化城市信息模型(CIM)平台,为城市智慧化转型打造了数字底座,构建贯通“城市大脑”和“基层细胞”的智能化管理体系。推动管理理念、管理模式、管理手段的创新。推动设施联通、信息共享、工作联动,推动一网统管、一网统防、一网通办,让各项管理更聪明,更智慧、更精细。利用云计算、物联网、人工智能等新技术提升城市地下管线智能化水平,透彻感知给排水系统地下管网运行状况,分析管网风险及耦合关系,着力堵塞漏洞、消除隐患,不断提高公共安全水平,提高运行效率和安全性能。运用基础数据分析,通过专业模型软件并耦合降雨、下垫面、管网等数据,模拟极端天气下城市内涝风险,分析出风险点位,为应急处置提供可靠预警和决策依据。

  坚持系统集成。把城市安全作为城市建设管理中的一个大系统通盘考虑、系统设计,将给排水系统监控整合到市政公共设施监测平台,统筹燃气、桥梁、供水、排水、热力、消防等多领域监测,实现城市生命线系统风险的及时感知、早期预测预警和高效处置应对,确保了城市安全的主动式保障。实现主要风险点可监测、可预警、可研判、可决策,形成安全风险事前监测预警、事中研判处置和事后分析决策的全过程闭环防控机制,切实提升城市韧性程度。

 

结语

 

  韧性城市丰富的内涵对于未来城市基础设施建设影响深远,而基础设施的韧性就是能确保城市在遭受灾害时,减轻损失并合理的调配资源快速从灾害中恢复过来。对城市给排水系统而言,利用智慧化建设可以不断提高城市水安全标准,改善用水效率和资源化率,增强风险处置能力,在韧性城市发展中发挥积极作用。


【责任编辑:cheng】