“源-网-厂-河”一体化智慧排水系统的构建设计

为提升城市排水系统运行的效率和质量,开发设计了基于GIS的"源-网-厂-河"一体化智慧排水系统,其层次结构包括基础层、感知层、网络层、应用层。应用层是整个智慧排水系统的核心组成,主要包含六大模块——排水许可信息化管理、拓扑分析、健康评估、终端监测、模型计算及动态巡检。应用该系统构建排水系统模型计算,集成终端在线监测校核分析,分析诊断排水系统健康问题和拓扑问题,定位病害区域,自动制定最优巡检方案,分配派单于外业,外业巡检结果反馈回智慧排水系统,最终实现城市排水一体化智慧管理。

基于源-网-厂-河系统理念的流域生态修复:以广东省深圳市茅洲河(宝安片区)水环境综合治理工程为例

中国的城市建设高强度开发占用水系空间,增大了水系污染负荷,导致以黑臭水体为典型的流域水污染加剧,水生态环境遭受严重破坏。本文以广东省深圳市茅洲河(宝安片区)水环境综合治理工程为例,在充分研判场地现状、全面开展水环境要素摸排的基础上,梳理了流域内入河污水量大、生态基流不足、河底淤积严重、岸线硬化率高等关键问题;项目创新性地提出了基于"源-网-厂-河"系统理念的生态修复技术框架,建立了水环境综合治理、河流底质栖息环境优化、多目标生态补水及滨水生态修复的全要素治理技术体系,开展了源头海绵城市建设、管网雨污分流、底泥清淤及资源化利用、生态补水等系列工程。此外,项目进一步推进全域法制化、精细化、智慧化创新管理模式建设。项目实施后,河流水质明显提升,流域内黑臭水体悉数消除,生态系统逐步改善。本项目先行探索的"源-网-厂-河"系统理念可为中国流域水生态修复实践提供有益参考。

基于“厂-网-河-城”全要素的深圳河流域治理思路

水环境治理是生态文明建设的重要内容,国内经过多年的探索、实践和总结,流域污染治理的思路也不断进行调整、修正和优化。针对水环境污染这个最大的环境问题,深圳市积极推进"厂-网-河-城"全要素治理模式,通过厂网联动、河网联动、上下游联动、市政水务设施联动等实现全流域、全要素治理,取得了良好效果。以深圳河流域为例,介绍了"厂-网-河-城"全要素治理理念,通过全要素现状评估和污染负荷评估,针对各要素提出对策措施,为国内其他城市流域污染治理提供参考和借鉴。

基于宏观、微观层面的流域治理系统化方案编制

流域水环境治理常常由于主体众多、建设项目碎片化等原因无法达到预期效果,近年来许多城市采用PPP模式对流域水环境进行综合治理,为实现水环境综合治理效果,需要在项目初期采用系统化思维对各类子项进行统筹。结合沱江流域内江市域段水环境综合治理PPP项目实践,从宏观和微观层面探讨系统化实施方案编制的思路和要点,宏观层面以沱江流域内江段为研究对象,从大流域尺度分析现状存在的水环境治理、环境品质、管理机制等方面的问题,并提出对应实施方案,同时通过污染负荷和模型构建两种方式对预期效果进行评估;微观层面以具体黑臭水体河道(寿溪河)为研究对象,从小流域尺度分析现状存在的污水直排、农业面源和内源污染等问题,继而提出对应实施方案并进行效果评估,以期为国内其他城市开展流域水环境综合治理提供参考。

管道沉积物管理与智慧排水应用场景研究

排水系统实际运行中水力条件多变,排水管道很难在设计的恒定流条件下运行,导致管道携带的可沉积物周期性地沉降、冲刷、再悬浮、输移。管道沉积物造成管道过水能力降低,在降雨周期性的变化和其中生物化学作用下,改变了所输送污染物的时空分布,对污水处理厂和受纳水体均造成影响甚至冲击。管道沉积物管理是智慧排水系统的重要应用场景,对以排水沉积物管理为核心的智慧排水系统的架构和关键技术做了分析。

碳中和视角下城市可持续排水系统构建及评估指标体系

气候变化是人类发展面临的威胁之一,面对极端降雨显著增加和城市的不断扩张,传统城镇排水系统的脆弱性日益凸显“,碳中和、碳达峰”战略背景下如何系统构建面向未来的可持续排水系统,提升面对复杂外部扰动因素下排水系统的可靠性与韧性,是未来相当长时期排水系统规划设计、建造与运行环节都要思考和面对的科学问题。针对传统排水系统的系统性缺欠,就排水系统规划设计建造过程中关键要素“水-能”关系、韧性设计、生态水文及生物多样性等方面提出了建议,同时就目前实施高排放标准、极限脱氮及污水氯消毒给环境带来的影响进行了分析,在此基础上构建了包括6项一级指标、48项二级指标的可持续排水系统评估指标体系。