排水管网GIS系统

对于城市排水管网数字化管理和专业化分析的研究和应用一直在持续进行。在国外，20世纪60年代初期排水模型研究者就已经在城市排水系统模拟方面进行了研究和开发，并出现了大量的统计模型、机理模型及管理和规划模型。最早在水领域应用的是Linslcy和Crawford开发的斯坦福流域模型(Stanford Watershed Model，SWM)，这是一个应用于水资源领域的计算机连续模拟模型程序。而真正标志着城市排水计算机建模开端的是1969-1971年由美国环保署(United States Environmental Protection Agency，简称USEPA)资助开发的暴雨管理模型(Storm Water Management Model，简称swmm)。在国内，20世纪70年代同济大学的杨钦就将计算机技术引入到给水管网的计算中，使大规模的管网计算和优化成为可能，但遗憾的是并没有建立类似国外SWMM、STORM等可以全面模拟城市排水系统的大型计算模型。另外一方面，对于大量复杂空间数据的管理、查询和分析技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。从本世纪60年代初，加拿大的Roger F.Tomlinson和美国Duane F.Marble在不同方面、从不同角度提出了地理信息系统(GIS)概念以来，其含义与应用正在不断扩大，目前GIS已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市规划等类别中的一百多个领域。

国内排水管网管理模式的发展可分为四个阶段。

(1)传统管理模式:主要靠图纸和管理者的记忆和经验进行管理;

(2)简单的计算机管理模式:以AutoCAD、Excel等文件格式对管网系统进行简单的信息化存储;

(3)基于GIS的管理模式:将管网数据以空间和属性数据一体化方式存储，实现基本的地图显示和查询功能;

(4)基于监测和模拟的综合管理模式:是目前排水系统管理研究和实施的热点，该模式综合GIS和专业模型的优势，利用GIS提供数据管理和空间分析能力，利用管网水动力学模型提供专业计算和分析功能，为排水管网运营监控提供科学的参考意见;该模式更可以实时采集管网在线监测数据，进行动态分析和模拟，为排水管网的规划管理、运行养护提供动态可靠的专业分析依据和方案。

数字排水(DigitalWater)平台采用国际上流行的排水管网计算原理作为系统的核心计算引擎，由专业团队自主设计开发，是集排水管网规划计算、动态模拟与GIS空间管理分析于一体的排水系统规划模拟分析与数字化管理平台。该平台为排水系统的资产管理、网络连接分析、动态模拟计算提供了一个便捷操作的工作平台，并为结合当地实际情况进行业务应用和分析功能的深度开发提供一个二次开发的基础平台。主要解决10个排水管理中的实际问题--污水管网结构分析与现状评估，管网升级改造设计与评估，污水管网负荷分析与局部优化，雨水管网溢流管理，雨洪利用设计与评估，管网规划设计与模拟，管线入户设计与评估，排水管网运营监控，管道清淤分析，事故应急分析等具体规划和管理的业务工作。DigitalWater可以作为核心软件与相关硬件系统相结合，构建符合当地实际情况的排水管网运营监控中心，为各个城市与地区提供排水管网数字化管理手段。

应用数字排水(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。

DigitalWater DS体系具有管网分析、方案管理、空间编辑、属性编辑、模拟结果表达、数据查询、资料管理等基本功能模块，同时DigitalWater 管网监测、管网规划设计、户线接入、管网三维、模拟结果率定、参数率定、暴雨生成等专业扩展模块。

☆排水管网数据处理

排水管网数据处理

标准化管网数据格式:对当地管网普查数据进行分析、处理、定制数据入库技术路线;

管网拓扑关系检查:对原始数据中的拓扑错误进行查询定位，协助进行管网数据的补测;

管网拓扑关系修正:对管网数据中的拓扑错误进行修正，构建准确、完整的管网拓扑关系修正;

建立管网综合管理数据库:建立结构完整，格式统一的排水管网综合管理数据库;

数据持续更新维护机制:对管网模拟数据库进行持续的更新和维护，保证模型的准确性。

☆管网建模与综合评估

数字排水平台(DigitalWater DS)将GIS技术和专业模型合理集成，充分发挥两者的优势，具有排水系统资料管理和水量、水质模拟等功能，可构建排水管网模型，可进行排水系统综合评估、排水业务分析、城市非点源污染评估。管网建模与综合评估

构建排水管网模型:利用普查数据、GIS数据和监测数据等进行排水管网模型参数的率定和验证;

排水系统综合评估:对排水状况进行全管网水利分析，指导管网的改造、养护、清淤等工作;

排水管理业务分析:通过对多种情景的模拟，对流域内排水管网的优化调度、泵站的合理利用进行分析，制定科学管理方案;

城市非点源污染评估:对城市降雨径流污染负荷进行估算，对污染特征进行分析，对治理措施进行模拟。

· 基于DigitalWater DS进行以软件为核心，结合硬件设施进行系统集成，搭建"数字排水平台"

系统集成采用"GIS、排水模型和在线监测"三驱动的模式，实现软件与硬件结合、定性与定量结合、技术与艺术结合的排水管网数字化管理体系。

扩展al Geology

内容介绍

《高等学校"十二五"规划教材·给排水科学与工程专业应用与实践丛书:给水排水管网》全面介绍了给水排水管网的基本知识和基本理论，并对给水排水管网的设计计算进行了详尽的叙述与介绍。全书共分8章，内容包括给水排水管网规划与布置，给水排水管网水力学基础，给水管网设计计算，污水管网设计计算，雨水管渠设计计算，给水排水管道材料、附件与附属构筑物，给水排水管网管理与维护等。