排水防涝设施建设项目内涝监测预警
一、项目背景

随着城市化进程的不断加快,城市的规模不断扩大,人口密集度越来越高,对排水防涝设施的需求也日益增加。然而,现有的排水防涝系统大多建设年代较早,设计标准已经无法适应现代城市发展的要求。与此同时,城市下垫面的硬化程度不断加深,原本能够自然渗透雨水的绿地、农田等被大量的混凝土和沥青所取代,使得雨水的自然渗透和调蓄能力大幅下降,进一步加剧了城市内涝问题。
此外,人们对城市排水防涝的认识也有待提高。在过去的城市建设和规划过程中,往往更注重地面以上的设施建设,而对地下排水系统等隐蔽工程的重视程度不够,投入相对不足,导致排水防涝设施在城市发展过程中逐渐滞后。
面对这些严峻的挑战,实施排水防涝设施建设项目显得尤为迫切和重要。这不仅是为了应对当前频繁发生的内涝灾害,保障城市居民的生命财产安全,更是为了提升城市的整体防灾减灾能力,促进城市的可持续发展。通过建设完善的排水防涝体系,可以有效减少内涝灾害带来的损失,改善城市人居环境,保障城市的正常运转和经济社会的稳定发展,为城市的长远发展奠定坚实的基础。
二、现状问题
排水能力不足:老旧城区的排水管渠普遍存在管径较小、布局不合理等问题,难以应对短时强降雨产生的大量雨水,导致道路积水、居民区被淹等内涝现象频发。
设施老化损坏:部分排水管道使用年限长,存在错位、破损、坍塌等情况,降低了排水效率;雨水篦子等收水设施也因长期未清理维护,容易被垃圾杂物堵塞,影响雨水收集。
缺乏系统规划:排水防涝设施建设缺乏整体性和系统性,各区域排水系统之间衔接不畅,无法形成有效的排水网络,难以实现雨水的快速、有序排放。
监测预警不足:现有的监测设备数量少、分布不均,无法实时准确地掌握排水管网的运行状况和水位变化,难以及时发现排水不畅等问题并做出快速响应。
三、解决思路
源头减排:结合海绵城市建设理念,在城市更新过程中,增加生物滞留设施、可渗透路面、绿色屋顶等,减少雨水径流的产生,降低排水系统的压力。
中途滞蓄:在城市中分散布设雨水调蓄池、雨水花园等设施,用于暂存雨水,调节雨水的排放流量,避免短时间内大量雨水集中涌入排水管网,造成管网超负荷运行。
末端强排:新建和改造排水管网,增大管径、优化布局,提高排水管网的排水能力;对排水泵站进行升级改造,增加机排能力,并配套建设自动控制系统,确保在关键时刻能够快速排出积水。
系统规划与治理:对城市排水防涝设施进行全面系统的规划,统筹考虑各区域的排水需求,合理划分排水分区,构建完善的城市排水防涝体系;加强对排水防涝设施的日常维护和管理,建立完善的监测预警机制,提高应对内涝灾害的能力。

四、硬件感知体系

水位监测设备:在易涝点、排水管渠关键节点、河道等位置安装水位计,实时监测水位变化,为排水调度和内涝预警提供依据。
流量监测设备:在排水管渠、泵站进出口等处设置流量计,测量雨水的流量,帮助了解排水系统的运行状况,评估排水能力。
水质监测设备:对雨水径流的水质进行监测,以便及时发现和处理雨水中的污染物,防止对环境造成污染。
视频监控设备:在重要排水设施、易涝区域、道路交汇处等安装高清摄像头,实现对排水防涝情况的实时可视化监控,便于及时发现问题并采取措施。
五、产品选型
水位计:可选择投入式水位计、雷达水位计等,具有高精度、高可靠性、安装方便等特点,能够适应不同的安装环境和水文条件,实时准确地测量水位。
流量计:多普勒超声波流量计等是常见的排水流量监测设备,具有接触式测量、测量精度高等优点,可长期稳定运行,为排水系统的运行管理提供可靠的数据支持。


视频监控设备:选用具备高分辨率、低照度、宽动态范围的网络高清摄像头,并配备防水、防尘、防雷等保护措施,确保在恶劣天气条件下仍能正常工作,实现对排水防涝现场的全天候实时监控。
六、场景应用
城市道路排水监测:在城市道路的低洼地段、易积水路段等安装水位计和视频监控设备,实时监测道路积水情况。一旦水位达到预警值,系统自动报警,提醒相关部门及时采取排水措施,保障道路交通的安全畅通。
排水管网运行监测:通过在排水管网的关键节点安装流量计、水位计等设备,实时监测管网内的水流状态。根据监测数据,分析管网的排水能力和运行状况,及时发现管网堵塞、泄漏等问题,并进行修复和维护,确保排水管网的正常运行。
泵站运行监控与调度:在排水泵站安装流量计、水位计、视频监控设备以及泵站自动化控制系统,实时监测泵站的运行参数和设备运行状态。根据水位和流量情况,自动控制泵站的启停,实现泵站的自动化运行和远程监控,提高泵站的运行效率和排涝能力。
内涝预警与应急响应:整合水位计、流量计、视频监控设备等采集的数据,构建城市排水防涝监测与应急响应信息平台。通过数据分析和模型预测,及时发布内涝预警信息,为应急指挥部门提供决策支持,启动应急预案,调配应急资源,快速响应和处置内涝灾害,减少灾害损失。
