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政策“暖风”频吹,2025年城市生命线如何建设?西安管网展4.23-25

发布时间: 2025-01-20 11:49 更新时间: 2025-01-20 11:49

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2021至2024年,国家连续出台政策文件,强调城市老旧管网改造更新的重要性。


2024年,中共中央办公厅 国务院办公厅发布《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》,提出加快推进城市基础设施生命线工程建设,新建市政基础设施的物联设备应与主体设备同步设计、同步施工、同步验收、同步投入使用,老旧设施的智能化改造应区分重点、统筹推进,逐步实现对市政基础设施运行状况的实时监测、模拟仿真、情景构建、快速评估和大数据分析,提高安全隐患及时预警和事故应急处置能力,保障市政基础设施安全运行。


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政策“暖风”频吹、改造力度不断加大的背后,是城市规划建设理念的更新,也是地下管网改造技术的迭代。 


目前我国城市供水管道长度达110.3万公里,排水管道长度达91.35万公里,天然气管道长度达98.04万公里,供热管道长度达49.34万公里。仅这四项,管网的长度就达到近350万公里。


经过梳理,续建基础设施、农业转移人口市民化、高标准农田建设、地下管网建设、城市更新等领域增量资金需求较大。


在这个日新月异的时代,城市不仅是经济活动的中心,更是人类文明的集中展现,而城市基础设施生命线,则是支撑这一切繁华与秩序bukehuoque的基石。




一、城市生命线安全工程市场需求剖析



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"城市生命线"一旦出现问题,可能会导致城市积水内涝、水体发黑发臭、道路塌陷、甚至发生爆燃爆炸等事故。根据相关标准,供水管道和排水管道的设计使用年限不得低于50年,而燃气管道的设计使用年限不得低于30年。这些管道由于埋藏于地下,长期遭受土壤、地下水以及地下杂散电流的侵蚀,难以避免会出现老化或破裂,从而带来安全隐患。因此,一旦管道达到设计使用年限,就必须进行更新改造。


在全球化和信息化的浪潮推动下,城市仿佛一艘在时代激流中航行的巨轮,其航行的稳定性和速度,完全依赖于船体结构的坚固性以及动力系统的高效性。城市基础设施的生命线,涵盖了交通网络、供水排水系统、能源供应(如电力、燃气)以及通信网络等,它们构成了这艘巨轮的骨架和动力核心。但是,随着城市化步伐的加快,我们正遭遇前所未有的挑战:


需求急剧上升:随着人口的增长,居住、交通、就业等方面的需求大幅增加,导致城市基础设施面临巨大压力。特别是在高峰时段,交通拥堵、水电供应不足等问题屡见不鲜。


自然灾害频发:全球气候变化加剧了极端天气事件的频次和强度,诸如暴雨、洪水、台风、地震等自然灾害对城市基础设施造成了严重威胁,考验着城市的韧性和应急处理能力。


陈旧设施更新滞后:一些城市基础设施的建设年代久远,其设计标准已不再适应现代城市发展的需求,迫切需要升级改造。然而,这一过程通常伴随着昂贵的成本和繁琐的协调任务。


技术创新与融合:随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展,城市基础设施的智能化升级成为可能。然而,如何高效地整合这些技术,实现传统基础设施与智能技术的深度结合,成为我们面临的新挑战。




二、各地区城市基础设施生命线工程建设特点



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1. 各地地理环境因素建设特点

   

▇ 沿海地区:


沿海城市如上海、深圳,因地处台风、暴雨和海水侵蚀等自然灾害的高风险区域,在生命线工程的建设上更加重视排水系统的灾害抵御能力和防潮防腐措施。例如,这些城市通过增粗排水管道的口径和提升排水泵站的功率来应对暴雨造成的城市内涝问题;对于靠近海岸线的燃气和供水管道,则采取特别的防腐处理技术,以增强其耐用性。


鉴于地质条件较为复杂,可能遇到软土地基等难题,桥梁等工程项目在建设时需更加关注基础的稳固性和抗震能力。


▇ 内陆地区:


内陆城市,如合肥、成都等,可能会遭遇不同的自然灾害,如地震、洪水等。在生命线工程的建设过程中,这些城市会更加重视抗震设计和防洪措施的应用。例如,提升建筑物和桥梁的抗震标准,加强河道整治和堤坝的建设工作,以确保供水、燃气等基础设施在自然灾害发生时的安全运行。


一些内陆城市由于地形起伏较大,铺设管道和修筑道路时必须考虑地面的高低差异。因此,需要采用合理的坡度设计和方法来调节压力,以保证供水、燃气等能够顺畅输送。


2. 各地政策导向和管理模式区别


▇ 不同地区的政策导向可能有所不同:


某些地区将城市基础设施生命线工程视为关键的民生项目,加大了政策扶持力度,推动相关工程的建设和升级改造。例如,合肥市推出了一系列政策举措,激励企业参与到城市生命线工程的建设与运营中,从而提升了工程的建设质量和管理水平。


有些地区更加重视可持续发展,将绿色、环保理念融入生命线工程建设之中。例如推广使用可再生能源来供应燃气和热水,以及建设生态友好型的污水处理设施等。


▇ 管理模式也存在差异:


一些地区实行集中统一的管理模式,由一个部门或机构全面负责城市基础设施生命线工程的规划、建设及管理工作。这种管理模式有助于提升管理效率以及资源配置的合理性。例如,上海成立了专门的城市基础设施管理单位,对各类生命线工程实施统一管理。


另一些地区可能采取分散管理模式,由不同部门分别承担不同类型的生命线工程项目。这种模式虽然在协调和沟通上可能面临一些挑战,但同时也利于发挥各相关部门的特长。




三、城市基础设施生命线工程的主要领域建设



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城市基础设施生命线工程是确保城市正常运行和居民生活安全的关键组成部分。主要包括以下几个方面:


1. 燃气系统


燃气管道网络建设:涉及高压、中压和低压燃气管道的铺设,旨在确保燃气能够安全、稳定地输送至每个用户端。使用耐腐蚀、耐高压的管道材料,并遵循严格的标准进行施工和验收,以保障管道的质量和密封性能。


燃气调压设施:包括燃气调压站和调压箱的设置,用于调节燃气压力,以适应不同用户的需求。这些调压设备需定期进行维护和检测,以保证其正常运作。


燃气泄漏监测系统:通过安装燃气泄漏检测传感器,对燃气管道及设施进行持续监控。一旦检测到泄漏,系统会立即触发警报,并通知相关责任部门进行紧急处理,从而有效预防燃气事故的发生。


2. 供水系统


水源地保护:强化对水源地的保护措施,以保障水源的水质和水量安全。划定水源保护区,对工业和农业活动实施限制,避免水源遭受污染。此外,加强水源地的监测与管理,以便及时识别并处理水质问题。


水厂建设:构建现代化的水处理厂,运用先进的水处理技术对原水进行净化,确保其符合国家饮用水标准。水厂需装备完善的自动化控制系统,以提升生产效率和水质的稳定性。


供水管网改造:对老旧的供水管网进行升级改造,使用新型管道材料以降低管道漏损。优化管网布局,提升供水压力和系统的可靠性。此外,加强对供水管网的监测与维护工作,以便及时检测并修复管道存在的问题。


3. 排水系统


雨水与污水管网建设:实施雨水和污水管道的铺设,以实现雨污水分流。雨水管道负责收集和排放雨水,避免城市内涝;污水管道则负责将生活污水和工业废水输送至污水处理厂进行净化处理。管网设计需考虑地形、地貌以及排水需求,确保排水的顺畅。


污水处理设施建设:建立污水处理厂,并采用先进的污水处理技术对污水进行净化。污水处理厂需具备高效的处理能力和稳定的运行特性,以保证处理后的水质满足国家排放标准。此外,加强污水处理厂的运营管理,以提升处理效率及资源回收利用的水平。


排水泵站建设:在低洼或排水不畅的区域建造排水泵站,以增强雨水和污水的排放功能。排水泵站应装备可靠的机械设施和自动化控制系统,保障在紧急状况下能够稳定运作。


4. 桥梁工程


桥梁设计与建设:依据城市交通需求和地形特点,设计并建造既安全又美观、实用的桥梁。桥梁结构需确保足够的强度和稳定性,以承载车辆和行人的重量。运用先进的施工技术和优质材料,保障桥梁的质量及长期耐用性。


桥梁监测与维护:部署桥梁结构监测系统,实时跟踪桥梁的变形、应力、振动等关键参数。定期对桥梁执行检查和维护作业,以便及时识别并处理桥梁的潜在问题,保障桥梁的安全运作。此外,强化对超载车辆的管控,避免桥梁因超负荷使用而受损。


5. 地下综合管廊


综合管廊规划与设计:依据城市发展规划及不同管线的需求,合理规划并设计综合管廊。管廊需提供充足的空间和承载能力,以容纳电力、通信、供水、排水、燃气等多种管线。运用前沿的设计理念和技术,增强管廊的安全性与可靠性。


综合管廊的建设与施工:通过明挖法、暗挖法或盾构法等施工技术来建造综合管廊。施工期间,必须严格把控工程质量和安全,以保证管廊结构的稳固性和防水效果。同时,需协调好各种管线进入管廊的工作,保障管廊的顺畅运营。


综合管廊运营与管理:构建健全的综合管廊运营管理体系,明确管理责任主体及其职责。对管廊内的各种管线实施统一的管理与维护,保障管线安全运行。此外,需强化对管廊的监控与预警措施,以便及时察觉并处理管廊内的故障和意外事件。




四、城市基础设施生命线工程的关键技术



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城市基础设施生命线工程的核心技术主要涵盖智能感知技术、大数据与云计算技术、物联网技术、人工智能及机器学习技术等。这些技术相互交织融合,共同构成了生命线工程的监测预警与应急响应系统。


1. 数字智能技术


智能传感技术:利用各种传感器,包括压力传感器、流量传感器、位移传感器等,对生命线工程的运行状况进行实时监测。这些传感器需具备高精度、高可靠性和长使用寿命等特性,并能适应多样的环境条件。


大数据与云计算技术:通过分析海量的监测数据,挖掘数据中的隐含信息,以预测生命线工程可能发生的故障和风险。大数据分析能够辅助管理人员制定出科学合理的维护方案,从而提升工程的可靠性与安全性。


物联网技术:借助物联网技术,将传感器收集的数据传输至监控中心,从而实现对生命线工程的远程监控与管理。物联网技术确保了数据的实时传输、分析与处理,提升了监测的效率和jingque度。


人工智能与机器学习:运用人工智能技术,包括机器学习和深度学习等,对生命线工程的运行状况进行智能化的诊断和预测。人工智能技术能够自动辨识故障的类型和位置,从而提升故障诊断的jingque度和效率。


5G通信技术:利用5G通信技术的高速率、低延迟和大规模数据传输能力,实现生命线工程的实时高清视频监控与远程操控。5G通信技术提升了监测和管理的效率,为应急响应提供了更为迅速和jingque的信息保障。


qukuailian技术:通过qukuailian技术,保障生命线工程在建设与运营阶段的数据安全存储和共享。qukuailian技术确保了数据的真实性、完整性和不可篡改性,从而增强了工程管理的透明度和可信度。


数字孪生技术:利用数字孪生技术创建城市基础设施的虚拟副本,以此来模拟和预测基础设施的运行状态,为管理优化提供了强有力的支撑。


BIM技术:建筑信息模型(BIM)技术使得城市基础设施的建设和运营过程能够进行可视化的管理和协同作业,从而提升工程效率与质量。


2. 无损检测技术


超声波检测技术:基于超声波在材料中的传播特性,该技术用于对管道、桥梁等结构进行无损检测。通过超声波检测,可以识别结构内部的缺陷和损伤,例如裂缝和空洞,从而为工程维护和修复提供可靠依据。


雷达检测技术:使用雷达波对地下管线、道路等进行探测。该技术能够迅速且jingque地确定地下管线的具体位置、深度和方向,以及道路结构层的厚度和存在的病害情况。


红外热成像技术:通过利用物体的红外辐射特性,对生命线工程进行检测。该技术能够探测到管道、电气设备等物体的温度异常,从而及时识别潜在的故障和安全隐患。




五、城市基础设施生命线工程建设在全国各地区的实践经验 (不完全举例)



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1. 陕西省陕西省在城市基础设施生命线工程建设方面高度重视数字化。通过数字化手段,及早发现和管控风险隐患,实现城市安全风险防控,从被动应对转向主动预防,从人海战术转向智慧防范,有效防止燃气爆炸、桥梁坍塌、城市内涝、管网泄露、路面塌陷等事故发生,切实提高城市安全保障能力、维护人民群众生命财产安全。

2. 江苏省

江苏省在城市基础设施生命线工程建设方面采用了“综合监管+智慧监测”的思路。该省建立了覆盖燃气、桥梁、供水等多个领域的监测系统,实现了省、市、县三级监管系统的互通互联。通过该系统,监管部门可以实时掌握各领域的运行情况和风险状况,及时采取有效措施进行干预和治理。


3. 上海市

上海市在城市基础设施生命线工程建设方面依托城市信息模型(CIM)技术,推进了城市管理主题数据库建设。该数据库汇聚了各类城市基础设施的数据信息,为监管部门提供了全面、准确的数据支持。同时,上海市还利用大数据和人工智能技术对数据进行分析和挖掘,为城市基础设施的规划、建设和运营提供了科学依据。


4. 深圳市

深圳市在城市基础设施生命线工程建设中注重顶层设计和统筹规划。该市建立了完善的城市基础设施管理体系和标准规范体系,为城市基础设施的建设和运营提供了有力保障。同时,深圳市还积极推动城市基础设施的智能化升级和数字化转型,提高了城市基础设施的运行效率和服务水平。


5. 成都市

成都市在城市基础设施生命线工程建设中注重科技创新和智能化应用。该市利用物联网、大数据、云计算等技术手段,构建了智慧水务、智慧燃气、智慧交通等管理系统。通过这些系统,成都市实现了对城市基础设施的实时监测、预警和应急处置,提高了城市基础设施的安全性和可靠性。


6. 合肥市

合肥市作为全国首批地点城市之一,率先建设了城市生命线安全工程。合肥市在城市基础设施生命线工程建设方面取得了显著成效。该市通过部署大量感知设备,建立了城市生命线安全运行监测体系。该体系能够实时监测桥梁、燃气、供水等基础设施的状态和运行情况,及时发现潜在风险和隐患。同时,合肥市还建立了完善的应急响应机制,确保在突发事件发生时能够迅速响应并采取有效措施。


部分素材来源:亮见数字城市;文章部分来源:地下管网



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