智慧排水中的系统性思维—智慧排水之乱弹（19）

随着我国经济社会的发展，对环境问题以及环境保护的关注达到了前所未有的高度，“生态系统”、“有机整体”以及“共同体”等成为热点词汇。这些新型词汇体现出的是一种系统性的思维，基于可持续发展的理念，人只是整个生态系统的有机组成部分，而不能凌驾于自然之上。

近年来，“海绵城市建设”、“黑臭水体整治”等专项工作的提出与开展，城市排水作为城市环境保护的关键环节得到了充分关注。今天就与大家来聊聊城市智慧排水管理中的系统性思维。

城市排水系统从组成上来看，包括了排水户、雨污水管网、调蓄池、泵站、污水厂以及河道等要素，系统表现出的整体功能并非各部分的简单加和，而是在各部分相互关联相互影响下表现出的整体性。在城市排水进行智慧化管理的过程中，基于全局观和整体观的认识，需要关注的核心要点包括以下三个方面。

1、全过程管理

从雨污水产生的过程来看，城市排水管理应涵盖“源头-过程-末端”。以“海绵城市”为例，根据降雨径流的产生与汇集过程，源头端主要是各项低影响雨水管理设施及地块项目；过程端为雨水管网和入河排口；末端则为城市受纳水体。

图1 海绵城市全过程管理示意图

对于城市污水排放系统的监管，则根据污水产生与排放的过程，源头端为各单体排水户；过程端包括了污水管网的分支与主干节点以及泵站等调蓄设施；末端涵盖了污水处理厂和最终的受纳水体。

图2 城市污水系统全过程管理示意图

2、抓核心重点

在城市排水管理中，对所有要素及组成部分需进行全过程的管理，但对于城市排水系统整体安全性及有效性保障而言，各部分的重要性和所发挥的作用则有所差异。在资源有限，综合考虑经济成本的前提下，应对核心关键环节予以重点考虑。

海绵城市以减少甚至消除城市内涝、保障城市水安全为关键点，对内涝事故进行及时的预警预报可及时采取措施，降低内涝事故发生的风险。由于海绵城市建设中，源头地块项目众多，个别项目超标排放对整体影响较小，而末端河道则无法起到及时的预警预报作用，因此，对于内涝事故预警预报而言的核心重点在雨水管网部分，既综合关注了多个项目地块也能为措施采取赢得相对充足的时间。

对于黑臭水体整治工作，“黑臭在水里，根源在岸上，关键在排口，核心在管网”。根据系统性思维，虽然黑臭问题表现在城市河流，但问题的关键与核心在排口和管网，如果没有准确把握重点，以“头痛医头脚痛医脚”的思维来进行河道治理工作，则只能在短时间内起到一定的表面化效果，而无法从根源上彻底消除问题。

3、手段综合应用

对于城市排水系统的智慧化管理，系统性思维的应用还体现在管理手段的综合应用上。随着计算机、互联网、大数据分析等技术的不断更新与普及应用，在城市排水系统的管理上智慧化的体现也应表现在对各种先进技术手段与理念的应用上。

有效收集排水系统的综合信息是进行管理的基础，传统以车巡、人巡等方式获取信息不仅准确性差，且效率低，利用高品质的在线监测设备，可做到持续动态收集管网水量及水质信息，作为排水系统智慧化管理的基础。

利用有线与无线相结合的网络通讯环境，可以实现监测数据的实时传输与通讯，保障数据的及时性，为排水管理系统的优化调度与决策提供支持。

在综合应用方面，以数据库、GIS系统、相关模型模拟等为基础，借助服务器、大屏幕等的硬件支持，构建排水系统综合管理平台；根据排水系统管理的具体目的，实现管网数据可视化管理、污染源排放预警、内涝事故预警预报等功能。

图3 城市排水智慧管理手段综合应用

排水系统的智慧化管理，对于智慧城市的建设具有重要的促进作用。THwater专注于城市排水，不仅研发了高品质的THwater系列在线监测设备，同时以系统性的思维探索城市排水的智慧管理，基于全过程的管理、准确分析把握核心重点，并综合应用先进手段，在城市排水的细分领域，不忘初心，追求卓越！