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中华人民共和国住房和城乡建设部主管

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地下隐患防治有了“透视眼”
2022-03-01 20:41:20    作者:谢展文

当前,城市地下管线、地下通道、地下公共停车场等市政基础设施仍存在底数不清、统筹协调不够、运行管理不到位等问题,城市道路塌陷等事故时有发生,其本质是城市地下空间高强度开发与地下空间粗放管理之间的矛盾。在推进新城建过程中,杭州市加强城市地下市政基础设施建设,运用数字孪生和城市信息模型技术,建设地下隐患智防系统,以数字化手段化解开发与管理的矛盾。

借助CIM基础平台 地下空间底数清情况明

杭州市以数字孪生理念和方法为指引,解决地下隐患看不见、复杂体、危险体、缺乏系统性和预见性的问题。利用杭州市CIM(城市信息模型)基础平台已有成果,增量开发、迭代升级,构建城市地下隐患智防多跨场景。注重静态数据和动态数据相结合,形成地下家底“一张图”,通过分析算法评估路面塌陷风险,分级分类指导防治工作,重塑城市地下市政设施建设管理的体制机制,解决地下隐患防治难题。

底数清,勾勒地下空间三维底图。利用城市数据模型,汇集住房和城乡建设、规资、交警、城管、管线单位、地铁等部门信息要素,对地质条件、道路条件、深基坑、地下管线、重载车规定线路等静态数据,以及探地雷达、地铁盾构作业传感器等动态监测数据分门别类进行标准化加工,形成三维透明的地下家底“一张图”。据了解,数据汇集最初以武林门区域、钱江新城核心区、亚运村及平澜路为试验区域约13.5平方公里,当前正向杭州市10个区的建成区推广建设,现已初步覆盖10区建成区约109.5平方公里范围。除此之外,汇集的基础数据种类不断拓展,由最初14种增加到19种,已汇聚109.5平方公里范围内地质体三维模型和实景三维模型、432个在建基坑工程、5889公里各类管线、1693公里重型车辆行驶路线、4100公里城管已检测道路和2822个扫描发现病害体数据、137处地铁站点及区间段外轮廓三维模型、56处地下停车场和19处地下隧道等。汇集的数据从地质条件、深基坑、地下管线等静态数据,逐步建立地铁盾构施工、道路病害提前防治、物联感知设备等动态数据接入及更新机制。

判断准,建立综合风险分析模型。杭州市邀请中科院岩土所和浙江大学专业团队,在地面塌陷作用机理和过程理论研究结合现场监测实践反复推演的基础上,归集提取多个地下隐患影响因子(涵盖地质土层类型和厚度、道路病害体、地下管线的使用年限和材质、基坑/盾构施工等人工扰动因素、道路重载车辆荷载等),研发路面塌陷综合风险分析算法模型,计算得出路面风险指数,并通过红、黄、绿标签化的形式标识出高、中、低风险,直观展示为全市路面塌陷风险“一张图”。

能指挥,重塑跨部门联防联控机制。根据路面塌陷风险“一张图”,建立“横向到边、纵向到底”的地下空间安全隐患协同机制,横向整合住房和城乡建设、规资等行业部门,城投、地铁等建设单位,动态监测隐患部位;纵向与区县市、属地建立风险标识信息及预案即时联动推送和隐患监管处置情况反馈机制。

针对中高风险路段,制定结构化防治清单,建立不同风险因素和风险程度下“横向到边、纵向到底”的多部门协同处置流程。

针对红色高风险区域,杭州市城乡建设委员会牵头开展处置工作。建设部门组织深基坑施工方案专家审查,对在建项目进行工程现状的安全评估,加密巡查监管频次,对严重隐患点位安装感应设备,指导落实隐患排除措施。城管部门对疏松区域加密观测,存在脱空、空洞隐患的及时消除。管线业主单位对管网进行结构性监测,定期跟踪。交警部门配合城管部门严格超限车辆通行管理等。

现如今,各隐患监管和处置责任主体单位工作人员可通过浙政钉“数字杭州”已上线的隐患处置业务管理系统,开展闭环处置情况填报、措施跟踪落实工作。目前十城区109.5平方公里试点区域,均已试运行闭环处置措施,涉及具体监管和处置措施467条,完成近1.8万次闭环处置,累计分析处置124处高中风险点,其中77处高中风险已消除或降级,47处仍在监管和处置中,实现了地下隐患防治的机制重塑和协同“智”治。

路面塌陷防治研究升级 促进平台系统效能提升

杭州市通过数字化手段对地下隐患防治的实践,升级路面塌陷防治的科学研究,不断优化分析算法,迭代风险评估模型。同时,将数字化科研成果持续反馈用于实际防治工作的指导。

随着平台系统开发和评估算法研究的持续推进,城市地下隐患智防应用体系初步完成当前数据覆盖区域内的系列空间专题库、主题图层及风险评估算法工具箱设置,能基于阶段性深化的综合评估分析模型,分析评估路面塌陷风险,同步生成路面塌陷风险图。基于评估分析后的结果,系统会将风险等级、风险因素与风险因素相关的处置预案推送给属地和处置责任主体。在目前发现隐患的试点区域已启动试运行闭环处置措施。在浙江省政务办公统一入口浙政钉的“数字杭州”已上线城市地下隐患处置业务管理系统,基本实现了风险评估分析、评估结果推送、各单位监管和处置措施完成情况填报。

与浙江省城市运行安全智慧监管平台共建。浙江省城市运行安全智慧监管平台建设是浙江省住房和城乡建设厅数字化改革的重要内容,建设内容主要包括燃气安全、供水安全、城市内涝、路面塌陷预防、管线(管廊)综合管理等7大场景,计划2022年年底前上线。监管平台分为省市区三级,采取三级共建的形式进行,杭州市是全省示范试点区域,要求基于杭州市CIM基础平台建立市级城市运行综合应用平台总体框架,开展场景试点建设,对接落实7大场景。浙江省住房和城乡建设厅计划将桥梁安全监管、路面塌陷预防两大场景充分利用杭州市现有系统,杭州市参与桥梁安全监管、路面塌陷预防、地下管线综合管控三大场景建设。

与浙江省地下市政基础设施普查工作共享共用。浙江省地下市政基础设施普查工作正在进行,杭州市城乡建设委员会积极与相关部门共同推进双方数据标准的衔接和统一,并发布相关普查标准和规范,开展高效统筹和数据成果共享共用。以杭州市临平区为例,这里最突出的地下隐患不是路面塌陷,而是城市内涝、污水管堵塞、井盖泵站监控等精细化管理问题。对此,临平区依托地下隐患智防系统的数据底座,接入管线、物联感知数据等,快速搭建“地下管网数字化生态系统”,为管线植入IC芯片形成“身份证”,打造基层管网养护闭环。在提高区域治理能力的同时,也丰富了市级系统的基础数据。



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