本發明涉及市政給水排水，尤其是指一種排水管網運行效能綜合評價方法。

背景技術：

1、目前，城市排水管網普遍存在短板，嚴重制約了管網的輸水能力和污染物收集效率，進而影響污水處理廠的處理效率、污染物負荷削減效果以及整體運行成本，對城市水環境質量的改善也產生了不利影響。然而，就城鎮排水及污染物高效收集轉輸，且充分考慮多源清水摻混影響所形成的排水管網效能評價指標體系，國內外尚未建立統一且完善的研究框架。此外，現有的評價方法在實際應用時，所得分值區間差距往往較小，難以有效反映指標體系下排水管網的真實運行特點，也無法準確定位管網存在的缺點。

技術實現思路

1、為此，本發明提供一種排水管網運行效能綜合評價方法，實現對城鎮排水管網運行狀態的全面、客觀和準確地評估。

2、為解決上述技術問題，本發明提供一種排水管網運行效能綜合評價方法，包括：

3、基于待評價城鎮排水管網的建設運行現狀，建立排水管網運行效能評價指標體系；其中，所述評價指標體系包括四個準則，分別為結構屬性、服務功能、運行工況和運維管理，每個所述準則包括若干個子準則，每個所述子準則包括若干個指標；

4、采用層次分析法，確定各所述準則的權重；

5、將所有所述準則的所述指標作為指標層，采用層次分析法，確定所述指標層中各所述指標的指標權重；

6、將各所述指標的所述指標權重乘以該指標隸屬的所述準則的權重，得到每個所述指標的綜合權重；

7、依據預先制定的評分標準，對每個所述指標進行評價賦分，得到各所述指標的初始分值；

8、建立以所述綜合權重為橫坐標、以所述初始分值為縱坐標的二維坐標系，將所述二維坐標系劃分為若干風險等級范圍區域；

9、根據落入不同風險等級范圍區域的所述指標，構建分段函數計算該指標的最終分值，其中，所述最終分值由所述初始分值、所述綜合權重以及預先設定的調節系數共同決定，且所述調節系數滿足既定約束條件；

10、將所有指標的最終分值相加，得到排水管網運行效能的綜合評分；

11、根據所述綜合評分，確定排水管網運行效能狀態。

12、在本發明的一種實施方式中，所述結構屬性的子準則包括物理狀態、空間屬性、建設參數；

13、其中，所述物理狀態的指標包括超期服役管網占比、管網缺陷綜合分值、管網水量提升設施配置；

14、所述空間屬性的指標包括污水管網空白區占比；

15、所述建設參數的指標包括截流倍數與設施能力的匹配性。

16、在本發明的一種實施方式中，所述服務功能的子準則包括管網收集、污染控制；

17、其中，所述管網收集的指標包括城市生活污水集中收集率、污水處理廠進水有機物濃度、外水比例；

18、所述污染控制的指標包括污染衰減系數、污水管網旱天冒溢點次、合流制管網溢流頻次。

19、在本發明的一種實施方式中，所述運行工況的子準則包括水量工況、水質工況、沉積情況、安全狀況、碳排放情況；

20、其中，所述水量工況的指標包括污水管道充滿度、旱天管道內污水平均流速；

21、所述水質工況的指標包括特征指標；

22、所述沉積情況的指標包括管網斷面淤泥占管徑比例；

23、所述安全狀況的指標包括有毒有害氣體濃度；

24、所述碳排放情況的指標包括化糞池甲烷氣體濃度、旱天管網泵站溫室氣體濃度、泵站運行能耗年度變化率。

25、在本發明的一種實施方式中，所述運維管理的子準則包括制度管理、運維情況、智能管理、經費保障；

26、其中，所述制度管理的指標包括排水許可管理制度、運維養護管理制度；

27、所述運維情況的指標包括管網日常維護、管網配套設備儀表運行維護、應急管理、清淤臺賬、廠-網-河/湖一體化運維調度；

28、所述智能管理的指標包括排水管網系統數字化建檔、排水管網在線監控儀表配置、排水管網智能管理平臺、數據在線采集與管理系統維護水平；

29、所述經費保障的指標包括管網建設與運維經費納入財政預算、數字化平臺建設與維護經費納入財政預算。

30、在本發明的一種實施方式中，建立以所述綜合權重為橫坐標、以所述初始分值為縱坐標的二維坐標系，將所述二維坐標系劃分為若干風險等級范圍區域，包括：

31、根據所述綜合權重、所述初始分值的數值相對大小，將風險等級范圍區域劃分為貢獻區、潛力區、風險區以及一般區域；

32、其中，當時，確定為貢獻區；時，確定為潛力區；當時，確定為風險區；其余區域為一般區域；為綜合權重，取值范圍為(0，1)，為指標的初始分值，取值范圍為(0，100)；

33、其中，為指標層中第i項指標的綜合權重；表示將指標層中的指標按照綜合權重降序排列后的前20%的指標；表示將指標層中的指標按照綜合權重降序排列后的后40%的指標。

34、在本發明的一種實施方式中，根據落入不同風險等級范圍區域的所述指標，構建分段函數計算該指標的最終分值，包括：

35、構建如下分段函數：

36、，

37、式中，時，貢獻區；

38、 =時，潛力區；

39、=時，風險區；

40、=時，一般區域；

41、為指標層中第 i項指標的最終分值；為指標層中第 i項指標的綜合權重；為指標層中第 i項指標的初始分值；

42、滿足以下約束條件：

43、，

44、式中，α、β和γ為調節系數。

45、在本發明的一種實施方式中，根據所述綜合評分，確定排水管網運行效能狀態，包括：

46、確定排水管網運行效能評價等級如下：

47、，

48、，

49、其中，當時，評價等級為優秀；

50、當時，評價等級為良好；

51、當時，評價等級為較差；

52、為排水管網運行效能的綜合評分；為指標層中第 i項指標的最終分值， n為指標層中指標的數量。

53、本發明還提供一種排水管網運行效能綜合評價系統，其特征在于，包括：

54、評價指標體系建立模塊，用于基于待評價城鎮排水管網的建設運行現狀，建立排水管網運行效能評價指標體系；其中，所述評價指標體系包括四個準則，分別為結構屬性、服務功能、運行工況和運維管理，每個所述準則包括若干個子準則，每個所述子準則包括若干個指標；

55、準則層權重確定模塊，用于采用層次分析法，確定各所述準則的權重；

56、指標權重確定模塊，用于將所有所述準則的所述指標作為指標層，采用層次分析法，確定所述指標層中各所述指標的指標權重；

57、綜合權重確定模塊，用于將各所述指標的所述指標權重乘以該指標隸屬的所述準則的權重，得到每個所述指標的綜合權重；

58、初始分值計算模塊，用于依據預先制定的評分標準，對每個所述指標進行評價賦分，得到各所述指標的初始分值；

59、風險等級范圍區域劃分模塊，用于建立以所述綜合權重為橫坐標、以所述初始分值為縱坐標的二維坐標系，將所述二維坐標系劃分為若干風險等級范圍區域；

60、最終分值計算模塊，用于根據落入不同風險等級范圍區域的所述指標，構建分段函數計算該指標的最終分值，其中，所述最終分值由所述初始分值、所述綜合權重以及預先設定的調節系數共同決定，且所述調節系數滿足既定約束條件；

61、綜合評分計算模塊，用于將所有指標的最終分值相加，得到排水管網運行效能的綜合評分；

62、排水管網運行效能狀態確定模塊，用于根據所述綜合評分，確定排水管網運行效能狀態。

63、本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

64、本發明所述的一種排水管網運行效能綜合評價方法，基于當前城市排水管網的實際運行問題以及污水收集處理需求，將評價對象劃分為四大準則層（結構屬性、服務功能、運行工況、運維管理），并在此基礎上進一步細分若干子準則層與具體指標層，從而形成多層次、全方位覆蓋的綜合評價指標體系。

65、本發明將綜合權重作為橫坐標，將初始分值作為縱坐標，構建了二維坐標系，并劃分風險等級范圍區域。針對落入不同風險區間的指標，采用分段函數進行最終分值修正，大大提升了對關鍵指標異常情況的敏感度和識別度，可實現對城鎮排水管網運行狀態的全面、客觀和準確地評估，能夠更加科學指導城鎮排水管網設計建設，加快補齊污水收集和處理設施短板，大大提升了排水管網運維管理水平。