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1、城市排水管网污染源调查及信息管理系统的实施,周京涛,主要内容,前 言 技术方法 系统建设 应用案例 总 结,前 言,城市河流现状 由于城市现代化建设的迅速发展和市政设施建设的严重滞后，大量的生活污水和工业废水直接排入城市中或其周边的河流，形成河流水体的富营养化，造成了环境污染，严重影响了城市居民的生产和生活。,环境保护是基本国策 国家对环境治理工作非常重视，河道水环境治理是环境保护工作中的一项重要基础性工作。如何更好地对城市污水进行整治，已成为各级政府关注的问题。,前 言,解决方案 1）采用地下排水管网探查技术，查明河流两岸雨水、污水及雨污合流管网的敷设现状，掌握污水流入雨水管道造成污染的位置
2、及其排污路径和排污量。,前 言,解决方案 2） 建立污染源信息管理系统，通过查询、统计、分析等手段，为河道水污染治理提供基础资料。,前 言,解决方案 3）在此基础上对造成污染的管网进行改造，彻底截断污染源，让污水、雨水按其各自路径排入污水处理厂或河流，以达到根治城市污水、迅速排除雨水，保证城市安全的目的。,前 言,城市河流污染综合整治工程中的管网探查重点在于查明污染源的位置及排污路径，因此它与城市综合管线普查中地下排水管网的普查在以下几个方面有所区别: - 探查区域 - 排水管网的分类 - 管径取舍标准 - 污染源的调查,技术方法,调查区域 调查区域包括排入河流排水系统所通过的市政道路及其两侧
3、分支系统所通过的区域，沿河两岸的生活小区、工厂及企事业单位、院校、庭院以及与管网改造有关的其它排水管网所通过的区域。,技术方法,明确地下排水管网的分类 城市地下排水管网按其功能可分为三类，即雨水管网系统、污水管网系统和雨污合流管网系统。城市中雨水、生活污水及工业废水主要通过城市地下排水管网系统排除，因此，在城市河流污染综合整治中的地下排水管网探查中应准确查明管道的性质，即管道分类应以不改变管道原设计功能和使用性质为原则，在此基础上进一步确定受污染的雨水系统及污染的位置、污染源等。,技术方法,管径取舍标准 城市截污工程中的地下排水管网探查要求对涉及区域所有排水管网进行全面普查,尤其是新建居民住宅
4、小区，主要查明雨污系统是否完整、独立，对造成污染的管网系统不受管径限制，调查直至污染源头。小区内污水分支管道系统及未受污染的雨水管道探查到楼前排水井，调查管径150mm。旧城区采用雨污合流制的排水系统，可根据排水去向及城市改造建设需要进行管径取舍，一般要求调查管径150mm及其以上的管道。,技术方法,污染源的调查 污染源调查首先要从河道两岸排污口调查开始，调查各排污口晴天时是否有水流出，因此调查污染源选择无雨天气进行，并结合测区管网调查成果准确区分各排出水口管线性质。对污水管网系统和雨污合流管网系统直接排入河道的排污口是造成河流污染的主要污染源，是河流污染整治工程中重点“拦截”的对象。而对雨水
5、管网系统有水排出，不宜采用全面拦截，应逆流而上，追踪源头，查明污水或排水排入该系统的污染源的数量、位置、排水来源及排水量，并在此基础上建立污染源数据库。,技术方法,排污口详查 对河流排污口进行探查，以明确向河流排放污水的地点，为下一步进行排污口的调查采样提供依据。调查排污口时，选择晴天和无雨的时间进行，并经过多次检查后确定该排污口的位置。,技术方法,排污口详查 1）查清河流沿线排污口数量、流量、类型和污水来源；查明沿线生活小区、公建单位等污染源的具体数量、位置、流量、分布及雨水、污水、雨污合流和内部排水、管道淤积情况。 2）调查排污口的主要内容：管径（或断面尺寸）、材质、埋深、平面位置和高程、
6、排水来源、排污量。,技术方法,排水管网探查 排水管网探查从已经调查的排污口开始，逆流向上追踪至源头的生活小区和公建单位排水入口。其调查内容为：内底深、管径或断面（宽高）、材质、构筑物、流向等内容。,技术方法,排水管网探查 探查方法：对明显管线点采取直接开井量测的方法进行调查，对于隐蔽点以及疑难点采用示踪法或地质雷达法。,技术方法,排水管网探查 1）明显管线点的量测采用专用“L”尺,技术方法,排水管网探查 2) 示踪法：将示踪探头一端放入管道，随管道内介质流动后向前推进，地表用探测仪对示踪线进行跟踪定位，以获取管道的走向及埋深。,技术方法,排水管网探查 3）地质雷达法：通过地表施加电磁信号，以接
7、收目标管道对电磁波的反射信号，获取管道的埋设信息。,技术方法,管径的确定 埋深较大的采用专门制作的L型尺进行量测，部分窨井采用下井量测的方法，管径以实测为准，地下管线（沟）规格量取：圆形断面量取其内径；矩形断面量取内壁的宽高，单位用毫米表示。,技术方法,污染源的探查 污染源是针对污水通过雨污合流管道直接排入河流造成河流的污染、污水经雨水管道直接排入河流而造成的污染。,技术方法,污染源的探查 污染源的探查内容：点号、埋深、管径、材质、管道淤积情况、管道质量、单位名称、单位地址、排放量、所属排污口、平面坐标、高程等。,技术方法,污染源的探查 污染源的确定方法： 有污水排放； 可以明确的确定排放的主
8、体或相关区域； 污水经过雨水管道直接排入河流的。,技术方法,污染源的探查 污染源的定点方法： 当有污染的地方其接入主管线的第一个井，其井位为污染源点。 当没有通过主管线而直接排入河流的，其排出口为污染源点。,技术方法,污染源的探查 设计功能为雨污河流管线的情况，其污染源点为直接排入江河的排出口； 污水直接排入江河的情况，其污染源点为直接排入江河的排出口。,技术方法,关于污染源与排污口污水量的确定 污水流入雨水管线的情况，污水量首先采用实测的方法；当淤积较多无法量测时，采用模型计算的方法； 设计功能为雨污合流管线的情况，污水量应为实际测量； 阳台水由于排放时间没有规律性，以排污户数确定； 雨水的
9、排污口为统计污染源的总污水量和排污户数。,技术方法,管线点测量 对各类管线点的坐标、高程进行测量。使用全站仪极坐标法施测坐标、三角高程法测量高程。,技术方法,建立数据库 将探测的排水管线数据、调查的污染源数据输入到计算机中，通过数据检查、处理得到管线数据库和污染源数据库。,技术方法,技术方法,编绘成果图、编制管线点成果表 1）绘制排水管线图、排污口分布图、污染源分布图； 2）编制管线点成果表、排出口成果表、污染源成果表。,技术方法,提出截污纳管实施建议方案 污水直接接入或渗漏进入雨水管道，工厂、企业、单位污水进入雨水管道的情况、沿街道两侧的宾馆饭店造成的污染，都是污水直接接入或渗漏进入雨水管道
10、，应该将污水管道改接入污水主管道，或将渗漏管道进行疏通改造。 对于农村雨污合流地段建议考虑建立生态沼气池、提升泵站、沿河截污等措施进行截污纳管。,提出截污纳管实施建议方案 楼上阳台水或部分厨房水接入雨水管道，一般可以考虑两种措施：改造落水管道，铺设阳台污水落水管，接入污水管道；直接将楼前相关落雨管串联接入污水管道，但此种方法会在雨天给雨水管道造成较大压力。,技术方法,排水管网及污染源信息管理系统,系统建设,系统建设目标 1) 建立排水管线及污染源数据库及基础地形数据库，实现各类信息的数字化存储。 2) 建立排水管网及污染源信息管理系统，实现各部门对这些信息的共享。系统具有数据输入、编辑、查询、
11、统计、分析、输出、更新等管理功能。 3) 建立数据更新机制，实现排水管网及污染源信息的动态管理，为城市的河道污染治理提供决策依据和技术服务。,系统建设,系统运行模式 系统采用Client/Server模式进行构建，在局域网上运行。排水管线、污染源及地形数据存放在服务器端，客户端安装信息管理系统，通过对服务器端数据的调用，从而达到对数据的管理。,系统建设,系统体系结构 系统采用三层体系结构： (1) 数据层：采用关系型数据库，实现各类数据的高效存储和管理。 (2) 逻辑层：采用Objects组件，通过空间数据引擎，负责数据库系统业务逻辑的实现。 (3) 表现层：排水管网及污染源信息管理系统，满足
12、相关部门对排水管线及污染源管理的要求。,系统建设,组件式开发 组件技术是新一代GIS的重要技术,利用组件技术开发本系统，完全符合当前流行的GIS组件式开发模式。其优点如下： (1) 开发环境宽松，开发相对简捷 (2) 系统灵活、紧凑，成本相对降低 (3) 系统易于管理和维护 (4) 系统功能易于扩展,系统建设,系统体系结构图,系统建设,系统建设,系统功能框架图,系统建设,系统界面,系统建设,系统功能介绍,基本功能 - 地图管理 - 图形编辑 - 数据输出 - 数据检索 - 数据定位 - 符号管理 - 数据转换 - 系统工具,污染源管理 按位置查询 按管道淤积查询 按排出口查询 污染等级查询 污
13、染物资料分析,系统功能介绍,排出口管理 名称查询 位置查询 控制范围分析 污染情况分析 河道查询,系统功能介绍,系统功能介绍,检查井管理 查询与统计 结构图 多媒体信息,管线信息查询和统计 按性质查询 污水管道 雨水管道 合流管道,系统功能介绍,管线信息查询和统计 按管材查询 按管径查询 按建设日期查询 按所在位置查询 按排出口查询 综合条件查询,系统功能介绍,泵站、污水处理厂管理 名称查询 效果图 平面图 剖面图 设施查询 控制范围分析,系统功能介绍,综合分析 横断面分析 纵断面分析 管网追踪分析 事故分析 碰撞分析 影响范围分析,系统功能介绍,综合分析 截污分析 连通分析 覆土分析 缓冲区
14、分析 水平、垂直净距分析,系统功能介绍,管网数据维护 CAD数据的转入与处理 竣工测量数据处理 点线库数据导入,系统功能介绍,管网数据维护 增加管线点 绘制管线 插入管线点 连接管线 管线点位置修改 管线属性修改,系统功能介绍,管网数据维护 管线废弃 管线恢复 管线删除 数据回贴,系统功能介绍,温州市市区市政排水管网普查工程 杭州运河两岸合流管线探查及污染源调查工程 江门市市政排水管线探测工程 瑞安市污水收集管网工程 ,应用案例,温州市市区市政排水管网普查工程成果,工程共探测特征点324514个；管线长度为1969.8km。 对3231个排出口和21289个污染源进行调查。 绘制了排水管线图、
15、污染源分布图；编制了管线点成果表、排出口、污染源成果表。 开发完成了温州市排水及污染源信息管理系统。 提出了截污纳管实施方案（温州市市区市政排管网普查截污纳管建议）,杭州运河合流管线探查及污染源调查工程成果,工程共探测管线点 13000个；管线长度为379.5km。 绘制污水管线图294 幅；排水管网图 107 幅(涉及1：500地形图1209幅)；绘制1：25000管线及污染源分布图1幅。 调查沿河两岸排出口195个、污染源点521个。 提出了初步的截污纳管方案（运河两岸合流管线调查工程污染源调查评价报告）。 开发完成了运河两岸排水及污染源信息管理系统。,工程成果,工程成果,高科技的探测技术
16、 利用高科技的探测技术，可以根据查明的排污口准确地溯源污染源，进而查明已有的地下管线的现状，为截污纳管工程设计和施工提供准确的技术资料，并且利用建立的管线与设施数据库，可以轻松实现管线设施的动态管理和更新，为排水管网监管工作提供信息化的支持。,总 结,环境监测与评价 通过环境监测与评价，选择合理的模型，揭示河流及其支流环境质量现状和历史变化规律，为截污纳管提供科学决策依据；通过对污染源及排污口的分析，为截污纳管的规划和工程安排提供具体的指导，把截污纳管工程从无序转为有序，从感性变为理性，为把政府有限的项目资金应用到最需要的项目中去提供最直接的决策依据，为河流实现早日达标做出正确的诊断和治理方略。,总 结,GIS与计算机系统技术 利用GIS技术把管理部门的业务流程整合到信息管理系统上来，充分发挥管理空间效能，提高管理工作的可视化与人性化，体现职能部门管理的科学性和高效性。利用计算机网
