市政给排水管网设计文献综述

毕业设计（论文）

文献综述

（包括国内外现状、研究方向、进展情况、存在问题、参考依据等）

课题名称：基于ESIA平台的给水排水管网系统设计

专业班级：水1041班

学生姓名：XXX

系部名称：建筑工程系

指导老师：XXX

一．课题研究背景 (3)

1.1城市排水管网的重要性和特点 (3)

1.1.1城市排水管网的重要性 (3)

1.1.2城市排水管网特点 (3)

1.2城市排水管网信息化管理 (4)

1.3 GIS在城市排水管网中的应用 (4)

1.4城市排水管网数据标准研究的必要性 (4)

1.4.1数据是多源的 (5)

1.4.2数据是多格式的 (5)

1.4.3数据是多尺度的 (5)

1.5《ESIA5_2》数字化信息平台简介 (5)

二．研究意义 (6)

三．国内外研究现状分析及发展脉络 (7)

3.1国外研究现状 (7)

3.2国内研究现状 (7)

3.3关于GIS的发展脉络 (7)

四．存在的主要问题 (8)

4.1缺乏统一的监管机构 (8)

4.2地下管线资料利用困难 (8)

4.3地下管线信息共享程度低 (8)

4.4地下管线信息动态更新程度低 (8)

五．展望 (8)

六．参考文献 (9)

一．课题研究背景

1.1城市排水管网的重要性和特点

1.1.1城市排水管网的重要性

改革开放以来,中国经济快速发展,全国各大城市的基础建设一日千里,作为城市重要基础设施建设中的骨干工程和衡量城市现代化的重要标志之一,城市地下管网是支撑和保证城市经济发展及人民生活的重要基础设施[1]。城市地下管线是指在城市规划区范围内,埋设在城市规划道路下的给水、排水、燃气、热力、工业等各种管道、电力、电信电缆以及地下管线综合管沟等。从管线传输或排放物质的性质来分,城市地下管线可分为给水、排水、燃气、热力、电信、电力、工业和综合管沟八大类管线,每一大类管线还可根据传输或排放物质的差异或其功能的差异分为不同的小类,如排水管线可分为雨水、污水和合流等[2]。城市地下管网规模越来越大,管道种类多,管线长,犹如血脉延伸至城市地下各处,担负着城市产业废水、生活污水和雨水的接纳、输送、处理和排放,是城市赖以生存和发展的重要市政基础设施,是保证城市正常运行和维护城市环境的”静脉”,它的基本功能是及时排除城市内生活污水、工业废水和天然雨水,使城市保持清洁[3]。作为城市水循环系统的一部分,它起到水量调蓄渠道的作用,避免污水和雨水在城市内累积与山地排洪沟、城市内湖拍和内河、防洪堤琐一起消减积水和洪港灾害对城市的威胁。同时它也是城市环境污染和净化的平衡渠道,通过水流将污染物收集输送到污水处理设施避免大量污染物集中排入水体对环境造成难以恢复的破坏。因此,城市地下管网就像人体内的“血管”和“神经”,被人们称为城市的“生命线” [4]。

1.1.2城市排水管网特点

(1)规模庞大

城市排水管网是市政设施的重要组成部分,对城市社会和经济发展具有全局性和先导性的影响。随着社会和经济的发展,现代城市的地下管网包括水、电、煤气、通讯、下水等,错综复杂。就排水管网而言,是一个结构复杂、规模庞大、随机性强的巨型网络,尤其对于人口多、市政设施建设频繁城市来说,排水管网的规模和复杂程度是难以想象的。

(2)配套设备种类多

排水设备复杂、数量多,包括地下管:网、暗渠、明渠、检查井y雨污水泵站和各种监测仪表等要素。例如,管渠是水流的通道,每两个检查井或其他附属构筑物之间的部分为一个管渠。检查井的主要作用是衔接管段,同时也是人员进行现场管道更新维护的场所。粟站的作用是当遇到下游管段埋深过大或排放的水体洪水位较高导致出水口可能被洪水掩没时往往设置水粟对污水或雨水进行提升。

(3)具有地理分布特性[5]

排水管网中线路的走向以及排水设施和用户的分布具有明显的地理特征,生产管理中的实际操作如线路改造、停业检修和用户增加也都依赖于长度、距离、范围、街道分布和相对位置

等地理因素。

1.2城市排水管网信息化管理

近年来,随着社会经济的飞速发展,城市排水管网的规模与日剧增,排水管理部门在城市建设过程中积累的大批排水管网的设计、施工、竣工数据迫切需要进行科学的管理和分析。城市排水管线是现代化城市不可缺少的重要基础设施,是城市水污染防治和城市排渍、排漠、防洪的骨干工程,是衡量现代化城市水平的重要标志之一,是改善城市投资环境的重要环节。对排入城市排水设施的污水、废水和雨水等进行监测管理,保障城市排水设施正常维护和安全运行,加强城市排水设施管理,促进城市排水管网的必要和有效手段是非常必要的,因此,科学组织进行排水管线探测普查,加强城市排水管网的信息化和数据化管理具有十分重要意义[6]。到目前为止,温州,深圳、杭州、上海、武汉、重庆等城市都曾开展过排水管线调查,并建立了信息管理系统。实践表明,城市管网的信息化和数据化不仅可以为城市截污纳管工作提供科学的决策依据,也为市政排水监管工作提供了稳定和强大的信息平台和有力工具,同时城市地下管网信息平台的建设,可为城市应急指挥、抢险系统提供基础数据支撑,为应急指挥和抢险提供准确的数据依据,提高决策效率。

1.3 GIS在城市排水管网中的应用

为提高城市排水管网的管理效率和管理水平,我国许多城市己建立排水管网地理信息系统(GIS),对具有典型空间分布特性的排水管网数据进行可视化的管理与分析,而排水管网空间数据库的构建,以及排水管网数据的即时更新和维护,是排水管网GIS应用的关键。

作为城市基础设施建设的一个重要部分,地下排水管网可以说是一个城市的血管和生命线,具有相当重要的作用。目前,随着中国的经济腾飞,大规模辑城市建设如火如荼,但与之相驳的是许多城市的地下管线老旧,管道设计和铺设不合理,不能满足居民对城市发展的需求。同时,地下管网原始数据的探测需要巨大的人力物力,探测的准确性不能保证,并且数据入库需要人工进行,错误也不可避免,因此为了保证城市的建设和可持续发展,必须加强城市地下管网的管理和信息系统建设[8]。同时,由于城市地下管网建设时间的差异,综合设计的不.伺,同一城市不同片区的地下管网在用料、密封性、合理性等方面有着巨大区别,更重要的是施工和探测的许多不可控因素,导致在开发城市地下管网信息系统和建立空间数据库经行拓扑分析以及流向追踪时没有统一的管井数据标准,使这些工作成为不可能。而GIS具有强大的图形处理能力,同时拥有空间分析、空间定位、快速查询和决策支持等功能[9],所以,为了保证管网信息系统的数据共享和交换是可靠的,结合GIS技术进行针对城市地下管网的数据标准研究,制定完善的编码制就显得非常重要。

1.4城市排水管网数据标准研究的必要性

目前,排水管网数据主要来源于市政排水管网的设计、建设和管理部门,具有多源、多格式、多尺度的特点,数据分散,缺乏统一的数据标准,严重制约了排水管网GIS的运用效果,以及