城市供水管網(wǎng)是給水系統供水到用戶(hù)的重要環(huán)節,給水管線(xiàn)需要遍布整個(gè)給水區域,管網(wǎng)投資大,往往要占到給水系統總投資的50%——70%。由于供水管網(wǎng)具有投資大,隱蔽性強等特點(diǎn),整理完善城市管網(wǎng)資料,建立健全各類(lèi)不同比例的管網(wǎng)技術(shù)檔案就顯得尤為重要。同時(shí),城市供水管網(wǎng)檔案的建立,具有歷史憑證功能。對現有管網(wǎng)進(jìn)行分析,掌握管網(wǎng)發(fā)展潛力,改變管網(wǎng)不合理布局,提高供水安全可靠性,降低管網(wǎng)漏失率,改善管網(wǎng)水質(zhì),用最經(jīng)濟的投資和最優(yōu)化的運營(yíng)成本來(lái)滿(mǎn)足城市供水的需求和發(fā)展,進(jìn)而提高整個(gè)給水系統的效率,將起到其它硬件無(wú)法替代的作用。管網(wǎng)資料的詳細、確切,完整與否,直接體現出企業(yè)的管網(wǎng)管理水平。
荊州水務(wù)集團有限公司自一九五四年建立至二○二0年,管道長(cháng)度與日俱增,管網(wǎng)的復雜系數逐年提高。隨著(zhù)今后城市功能的不斷完善,供水面積的不斷擴大和供水半徑的拓展,地下管網(wǎng)的管理工作難度越來(lái)越大。如果不采取相應搶救性措施建立完善的管網(wǎng)資料,以后的管網(wǎng)管理工作就會(huì )形成混亂局面,尤其是隨著(zhù)公司“活檔案、活地圖”的老職工相繼離退,管網(wǎng)管理的連續性也將被迫中斷。如何建立詳實(shí)、可靠的第一手管網(wǎng)檔案資料及程序呢,首先要弄清楚管網(wǎng)技術(shù)檔案的主要內容,它是從設計、施工、竣工、管網(wǎng)現狀四部分組成。第一個(gè)重點(diǎn)就是設計,設計是一切工作的龍頭,圖紙是工程師的語(yǔ)言,也是客觀(guān)準確表達設計人員設計構想的最直接手段,在圖紙上加強對城市道路和地形進(jìn)行精確定位就顯得尤為重要。圖紙上需標明三個(gè)以上的參照物,結合GPS定位系統的應用,注明破口管道與標識性參照物的相對位置,節點(diǎn)詳圖清晰、明了,使設計圖能準確無(wú)誤地指導施工。其次是在施工中需做好技術(shù)交底工作,注重隱蔽工程的中間驗收和記錄。在管道捌點(diǎn)處埋設管道樁,非金屬管鋪上管道示蹤線(xiàn),以便今后的管網(wǎng)探測。三是豐富竣工資料的內容和確??⒐べY料的完整性,適當增加周?chē)孛媲闆r、埋深、管基質(zhì)地狀況、管道竣工年限等條目,完成竣工圖的繪制,進(jìn)一步完善基礎圖文資料檔案,以便日后充分利用、分析、研究。最后精心繪制管網(wǎng)竣工圖,竣工圖要真實(shí)、準確的反映管網(wǎng)實(shí)際情況,最大限度的為管網(wǎng)管理工作創(chuàng )造好的技術(shù)支持。
城市建設規模由小到大逐漸發(fā)展,有些檔案資料未能及時(shí)收集,年代久遠的部分工程圖就成了“盲區”,給供水企業(yè)管網(wǎng)管理工作帶來(lái)了難度。因此,及時(shí)進(jìn)行搶救性地挖掘工作就顯得尤為重要,補測、補繪,就是主要手段之一,內容包括摸底、查訪(fǎng)、整理等幾個(gè)階段。
摸底階段,我們針對整個(gè)城市管網(wǎng)不夠明確和詳細的地方,深入現場(chǎng),核實(shí)有關(guān)管網(wǎng)資料,根據現有的原始資料或老職工的記憶進(jìn)行現場(chǎng)挖掘、查找,對找到的管道及附件設施進(jìn)行實(shí)地測量,現場(chǎng)繪制草圖,在草圖上標明管道的長(cháng)度、轉角、座標、埋深、管徑、材質(zhì)。對不便用鋼尺等測量工具測量的管線(xiàn),采用全鉆儀、GPS測繪儀等測繪工具來(lái)補測。對調查工作有疑問(wèn)的管道,反復請教老職工,通過(guò)召開(kāi)座談會(huì )的形式,明確管線(xiàn)的具體位置并在現場(chǎng)予以核對。對于不便開(kāi)挖的管道采用管線(xiàn)探測儀、方便,快捷地探測到真實(shí)的管線(xiàn)分布情況。同時(shí),結合地形圖及時(shí)更新不同口徑的管線(xiàn)資料,修改完善,為今后的管網(wǎng)管理工作打好基礎。
整理階段包括根據城市街區分布狀況,按路段對管網(wǎng)資料進(jìn)行分類(lèi)編目,并依據管道接水分支點(diǎn)的狀況進(jìn)行梳理,編制出城區設計資料總目錄,做到條目清晰、分類(lèi)明確、便于檢索。依據收集的資料,繪制1:500的街區切塊圖,綜合形成1:1000、1:2000、1:5000、1:10000各類(lèi)管網(wǎng)分布圖。對現有的圖紙,逐年進(jìn)行添加、補充,以便完善最基礎給水管網(wǎng)管理資料。
通過(guò)各種手段形成的各類(lèi)圖紙,過(guò)去我們一直采用傳統方式。為了便于新增管線(xiàn)上圖更準確、及時(shí),便于長(cháng)期實(shí)施動(dòng)態(tài)管理,應盡早建立供水系統地理信息系統(GIS)、供水系統實(shí)時(shí)運行數據監測(SCADA)和給水管網(wǎng)計算機動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)。實(shí)施管理信息化和建立數字通信技術(shù)平臺,能夠實(shí)施給水管網(wǎng)數據的錄入、管理、分析、檢索、成圖輸出等功能,并可滿(mǎn)足地下管線(xiàn)的勘探,數據入庫管理及施工管理的需要,為規劃、設計施工等部門(mén)提供準確可靠的地下管線(xiàn)分布走向、埋深及各種專(zhuān)業(yè)屬性信息。該系統的建立,將為形成高精度的地下管網(wǎng)參數及相關(guān)資料奠定了良好的基礎。
系統組成:該系統以管線(xiàn)的圖性,屬性數據庫為核心,由地理底圖編輯出版,底圖建庫及管理,屬性定義及地下管線(xiàn)數據錄入,空間分析和管線(xiàn)檢索子系統構成,各系統關(guān)系圖為:
底圖庫、屬性庫、管網(wǎng)信息庫可同時(shí)為GIS制圖出版系統;底圖屬性定義及屬性管理子系統;地理底圖建庫及管理子系統;管線(xiàn)信息輸入子系統;空間分析子系統;管線(xiàn)信息檢索子分析子系統服務(wù)。
系統有以下功能:
(一)圖形庫存的實(shí)時(shí)更新與管理,將管網(wǎng)圖數字化或矢量化輸入,編輯管網(wǎng)基礎數據,建立相應的數據庫,迅速直觀(guān)地構造供水網(wǎng)絡(luò )。系統提供自動(dòng)分層功能,可對管網(wǎng)進(jìn)行分層管理。
(二)管道爆管搶修輔助決策,在爆管的情況下快速查找漏點(diǎn),發(fā)散性地搜索受影響的閘門(mén)與停水用戶(hù),確定最優(yōu)關(guān)閘方案和智能化搶修方案,繪出事故發(fā)生地點(diǎn)的管網(wǎng)圖,自動(dòng)生成搶修單。
(三)管網(wǎng)數據模型的建立,為管網(wǎng)平差及管線(xiàn)設計提供技術(shù)支持。系統提供節點(diǎn)水壓法、管段流量法、環(huán)方程法等方法進(jìn)行管網(wǎng)平差計算。根據平差結果,計算節點(diǎn)水壓,自動(dòng)繪制管網(wǎng)等水壓線(xiàn),標記低壓范圍及涉及的相應用戶(hù)。自動(dòng)搜索供水路徑,并顯示管段的運行參數。系統提供管線(xiàn)設計窗口,協(xié)助設計人員完成設計任務(wù)。
(四)管網(wǎng)設施的維修、保養及日常生產(chǎn)信息的管理,根據管道維修記錄,建立各種重要設施的保養卡,從而方便、快捷地實(shí)施有效管理。
我司的整個(gè)管網(wǎng)信息化建設,采用三步走的策略,通過(guò)一步一個(gè)臺階,使我司的管網(wǎng)管理躍上一個(gè)新臺階,提高供水企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
第一步:主要完成管網(wǎng)的數字化入庫工作,這主要將記載在圖紙上的管網(wǎng)圖形數據,地下管網(wǎng)探測結果通過(guò)數字化工作錄入計算機中,由計算機管理,這是一切工作的基礎。以后工作圍繞數字化圖展開(kāi),利用圖形庫存,完成規劃圖、現狀圖、成果圖的自動(dòng)生成和打印輸入。
第二步:建立管網(wǎng)地理信息系統(管網(wǎng)GIS)和數據采集與通信網(wǎng)絡(luò )系統(管網(wǎng)SCADA系統),實(shí)現數據信息采集和處理自動(dòng)化。建立良好的追蹤分析和預警機制,健全事故記錄制度,完善查詢(xún)分析系統和圖庫管理系統。
第三步:邁向網(wǎng)絡(luò )化的聯(lián)網(wǎng)方案,通過(guò)供水管網(wǎng)GIS系統與供水調度系統數據的交叉互訪(fǎng)。通過(guò)對管網(wǎng)壓力、流量、水質(zhì)等實(shí)時(shí)數據的交換,對運行的管網(wǎng)進(jìn)行水力計算與動(dòng)態(tài)分析,及時(shí)反映供水管網(wǎng)的運行狀態(tài)及所存在的問(wèn)題,為供水調度和管網(wǎng)改造提供決策依據。也為管網(wǎng)事故,提供應急響應方案和最優(yōu)處理措施。也能為現場(chǎng)施工管道定位提供數據支撐。
提高管網(wǎng)資料管理水平,加速信息化建設進(jìn)程,實(shí)現城市管網(wǎng)運行的智能化管理,才能真正促進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步,提升企業(yè)誠信服務(wù)的能力,取得企業(yè)社會(huì )效益和經(jīng)濟效益的雙贏(yíng)。
(通訊員:曹安陵)