摘要：分析了目前供水系統所面臨的問題，指出了管網管理如何克服被動管理，力求主動、有序、有效的問題，從現代化技術GIS的組成、發展及產業化，論述了GIS應用于供水系統規劃設計、運行管理方法上提出了一些觀點。
　　關鍵詞：供水管網，MAPGIS供水管網系統，地理信息系統
　　
　　供水系統是城市市政管網的重要組成部分，屬城市基礎設施，隨著城市規模的擴大，尤其廈門市政府提出的要把廈門建成一個海灣型城市的宏偉計劃，供水管網也隨之將越來越來龐大，但由于存在歷史及管理上的原因，城市地下的自來水管線埋設情況復雜，資料管理混亂，以至于許多地方的管線埋設狀況無法考證，造成了諸多設計上的失誤和基礎設施建設中的供水管線損壞的事故，給國家造成了不必要的巨大經濟損失。因此，如何實現供水管網的信息化管理是值得深入探討的。
　　一、GIS技術的發展概況
　　在新興的信息產業中，GIS（GegraphicInfoemationSystem,地理信息系統）作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學和管理科學及相關學科等一體的新興邊緣學科，近30年來迅速興起。GIS將計算機技術和空間地理分布數據相結合，通過系統建立、空間操作與模型分析，為地球科學、環境科學和工程設計，乃至企業鼓勵等方面的規劃、管理和決策提供有用的信息。目前GIS在國內外應用領域已相當廣泛，不但成功地應用于測繪、制圖、資源和環境等領域，而且已成為城市規劃、公共設施管理、工程建設的重要工具，此外GIS還進入了軍事戰略分析與決策、商務策劃、文教衛生乃至人們日常活動的各種領域中。據估計，人類活動的80%的信息與地理信息系統密切相關，因此GIS開發和應用的前途和容量是不可限量的。目前GIS被認為是21世紀支柱性產業，是信息產業的重要組成部分。“九五”期間國家科技部已將GIS列為“重中之重”的項目，并重點支持我國的GIS產業。
　　二、供水企業實現供水管線微機管理的重要性和必要性
　　㈠現行供水管網系統所面臨的問題
　　⒈用戶對供水安全性的要求提高
　　供水管網系統是一個龐大復雜的“反應器”，經水廠處理合格的水，在管網中會發生一系列的物理、化學及生物反應而導致水質下降。用戶對水量和水質要求的提高也加大了供水系統的運行難度。
　　⒉供水效益亟待提高
　　在滿足社會需求和環境保護要求的前提下，必須盡量減少供水成本。電費在自來水成本中所占比例較大（一般約為30%~40%），故降低電耗始終是貫徹節能方針，提高供水企業經濟效益的重要環節。管網漏失在計算供水成本時往往被忽視，實際上它應是影響供水企業經濟效益的重要因素。一般采用供水產銷差率代替漏失量進行統計分析，供水產銷差率過大是長期困擾我國供水行業的一個老大難問題。隨著近年來勞動力價格的提高，勞動力成本成為供水成本中一個不可忽視的項目。
　　⒊管網優化運行要求管網布局科學
　　由于我國經濟發展迅速，城市化發展快，自來水普及率提高迅速而導致供水系統布局和規劃有欠科學，忽視了供水系統是一個多目標問題，致使管線連接復雜、鋪設冗余，出現了管理困難、停留時間長、事故影響范圍大等問題，故應逐步改善管網布局以實現管網的優化運行。
　　供水管線作為城市生命線系統的組成部分，其管理水平的高低，會直接影響到城市功能的發揮和社會經濟的發展，也關系到群眾生活和社會的安定，但由于城市供水管網具有種類多、數量大、內容復雜、圖形與文字表格資料并存等特點，這使管網資料的管理存在著許多困難，因此，管網數據的科學有效管理和如何為經濟建設服務是我們當前迫切需要解決的問題，運用現代GIS技術對城市供水管網資料進行自動化管理是一種行之有效的解決辦法。
　　三、應用MAPGIS供水管網信息系統實現供水管線的微機管理，主要談談以下幾個方面：
　　㈠用戶水表管理
　　⒈條件查詢用戶水表屬性：通過與水費收費系統的接口，可查詢到每一用戶的基本信息有：①接水點編號；②用戶地址；③電話號碼；④用水性質；⑤水表表號；⑥入冊日期；⑦水表口徑；⑧拆換日期；⑨連接方法；⑩表前閥門口徑；⑾表后閥門口徑；⑿實時讀取水表用水量；⒀繳交水費歷史情況。
　　⒉提供水表、用戶管理等功能，按照行業工作流程，提高辦公效率。
　　㈡管網維護管理
　　⒈可動態了解管網中設備的使用情況，MAPGIS供水管網信息系統提供自動檢查管網中超過使用年限和維修次數的設備，為動態掌握管網現狀提供直接依據，也可手動查找。這一項工作可為管網運行部及業務技術部提供管網更新改造、閥門更新工作計劃直接依據，可建立獨立的管道敷設、拆除、添改的逐年臺帳，與管網的現狀資料有機的結合，可以追查管網歷年的變遷情況，有利于管網的維修管理，對整個管網現狀一目了然，掌握管道相近平行及立交的其它管線情況，同時也明確列出了管網設備報廢情況，為固定資產的的管理提供了有效的數據。
　　⒉由于市政基礎建設發展快，城市地下供水管線的管位、走向、標高、坐標都比較混亂，又缺乏詳細準確的資料，MAPGIS供水管網信息系統可為在施工過程中提供完整的信息資料，避免施工單位損壞地下供水管線，造成事故，減少不必要經濟損失，此外，MAPGIS供水管網信息系統也提供輔助數據編輯，可對改建工程中的構筑物如閥門井、水表井、排污井等及管線偏移情況進行動態管理，為今后市政基礎設施建設服務。這項工作就要求施工單位必須提供詳細準確的竣工資料給管理部門，同時，對改建項目中的設備的固定資產重新進行審核確認調整。
　　㈢事故處理
　　供水管線損壞是事故處理最經常碰到的情況，造成城市地下供水管線被損壞的事故主要有兩個方面，首先，對管線安全造成威脅的潛在因素有⑴管網圖件反映不夠真實、準確，其原因有①管線歷史悠久，資料陳舊；②城建發展迅速，管理滯后；③早期測繪手段不規范，圖件表述不統一；④施工中更改設計，制作竣工圖時未能嚴格把關，造成與實地不符，⑵施工人員技術素質不高和責任心不強，⑶片面追求速度，忽視管網運行的安全，⑷只講經濟效益，忽視保護管網運行環境的技術措施，⑸缺乏保護管網的必要知識和法規意識，第二，管線損壞的直接因素有⑴市政基礎設施建設施工中，機械直接損害，⑵管網環境介質產生不均勻應力，⑶自然因素影響如地震、大氣大量降水、地下空洞等等，而MAPGIS供水管網信息系統綜合考慮以上各種因素，其事故處理功能主要采用人機交互的方式進行，指定事故確切位置，由系統自動計算需關閥門，受影響用戶，停水區域等，并打印搶修單、停水通知單等。
　　1.管網運行部可根據管網中的設備如閥門、消防栓等日常運行情況，對失靈設備進行檢修，系統可根據需要維修的管點提供相關信息，以便工作人員能更有效準確制定檢修設備工作計劃。
　　2.此外，也可通過采用GIS與GPS相結合，在管網事故緊急搶修時，一方面通過GPS系統準確獲取搶修車的地面位置和路面交通情況，并將數據實時傳給GIS，計算最短行車路線，另一方面利用GIS的關閥搜索、管網狀態仿真模型，快速分析事故的影響范圍和程度，模擬管網動態變化，以便調度管網相關設施，確保供水服務質量。顯然與傳統的事故處理相比，顯示出現代信息技術高效率的優勢。
　　㈣管網設計
　　⒈目前，由于供水管網新建、擴建、改建的任務逐年增加，迫切需求實用的管網水力分析及擴建改造優化設計的軟件系統，而MAPGIS供水管網信息系統中的管網設計功能可代替以往工程改建、擴建時繁瑣的手工勞動，以提高工作效率和準確程度。根據用戶的用水需求，在指定范圍內進行管網設計，竣工后再將圖形連同其屬性一起回帖進管網系統，不僅準確、快捷，而且減少了工作量，提高了工作效率。
　　⒉設計優化有利于城市供水管網的合理布局與科學調整，為日后管網的優化調度奠定良好的基礎，而且通過GIS將管網大量的基礎數據、水力分析計算、優化設計計算以及設計方案輸出等集成為易于操作的專業軟件，為設計人員的實際應用提供了極大方便。
　　㈤管網運行調度
　　⒈一個大型、復雜的管網要做到安全可靠、經濟合理的運行并非易事。GIS根據可靠、準確的管網運行資料，建立管網數學模型，并據此對管網運行工況進行動態模擬，實現管網優化運行。
　　⒉在GIS的支持下，管網的結構參數和狀態參數融為一體，可以利用GIS數字高程模型，模擬管網水壓分布狀態，并以二維或三維圖形直觀顯示，也可以在多水源管網中尋求管網內供水分界線的變化規律，以合理設置供水分界地帶的測壓點，并確定各測壓點之間的相關關系，MAPGIS供水管網信息系統根據管網中的測壓點的實時壓力值數據，實時動態繪制等水壓線，為運行優化調度提供決策依據，這樣制水公司生產調度部門就能科學有效調整水廠的出廠水壓實時壓力值，滿足各用戶的用水需求，有效降低千噸水用電耗，節約制水成本。在管網服務壓力滿足用戶要求的前提下，有效控制管網壓力、合理分配壓力，則管網漏水量的損失可以極大的降低，從而，有效降低供水產銷差率。
　　⒊系統根據用水情況及管網的各種信息可進行管網負荷水力計算和新建管網水力計算，這樣就可科學有效控制管網中的不同口徑管道的經濟運行能力，管網運行調度管理部門通過管網水力計算數據，確定最優的開泵方案，根據壓力值，及時知道各個區域的供水情況，并根據結果進行相應的調度處理。這樣，就可以有效降低運行成本（降低電耗），節約制水成本。
　　四、結束語
　　城市如何設防才能保住我們的生命線工程和地下管線綜合管理是一項綜合性很強的系統工程，供水企業一方面要依靠現代化科學技術，實現供水管網的信息化管理，另一方面需要一整套完善的法規政策，才能根據事故的性質和肇事的情節進行經濟損失賠償和罰款處理，并建立自己的管線稽查執法隊伍。
　　參考文獻：
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　　⑶武漢中地信息工程有限公司《MAPGIS供水管網信息系統使用手冊》，2001-8