城市供水管網(wǎng)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模巨大的管線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是城市賴(lài)以生存的血脈。作為保障居民生活、企業(yè)生產(chǎn)、公共服務(wù)和消防等各方面用水的地下供水管線(xiàn)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，也是城市管理部門(mén)進(jìn)行規(guī)劃、建設(shè)、管理的基礎(chǔ)信息之一，更是供水企業(yè)實(shí)現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)供水，服務(wù)社會(huì)”的提前，因此供水管線(xiàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及管理方式的現(xiàn)代化水平對(duì)城市和供水企業(yè)而言都會(huì)有很大影響。
一、供水系統(tǒng)方面存在的問(wèn)題
水廠(chǎng)建廠(chǎng)較早，工藝陳舊、設(shè)備老化，使制水成本提高，也對(duì)水廠(chǎng)的安全供水造成一些影響。
供水管網(wǎng)系統(tǒng)混亂，管網(wǎng)老化、漏損率高。
供水距離遠(yuǎn)，向南及向北均建有中途加壓泵站。
二、供水管網(wǎng)方面存在的問(wèn)題
網(wǎng)質(zhì)量低劣現(xiàn)象比較普遍：
1.管材質(zhì)量：現(xiàn)有供水管網(wǎng)中，灰口鑄鐵管占1%水泥管占2%鍍鋅鐵管等低質(zhì)管材占3%。
2.施工標(biāo)準(zhǔn)：隨著標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，大多數(shù)安裝時(shí)間較長(zhǎng)的灰口鑄鐵管，其質(zhì)量已不符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求。
3.借口配件：竣工年限較長(zhǎng)的管網(wǎng)配件質(zhì)量差，接口技術(shù)落后。這些問(wèn)題導(dǎo)致管網(wǎng)抗腐蝕強(qiáng)度低，長(zhǎng)時(shí)間使用后形成水垢．腐蝕嚴(yán)重。此外就是抗沖擊和抗壓強(qiáng)度低．爆漏事故頻繁發(fā)生．管網(wǎng)漏損逐年增加等原因。
供水管網(wǎng)非正常工況運(yùn)行。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市用水需求逐步增長(zhǎng)。為適應(yīng)城市供水發(fā)展的需要，大多數(shù)城市供水管網(wǎng)出現(xiàn)了不同程度的問(wèn)題：1.網(wǎng)系統(tǒng)改造滯后于供水范圍的擴(kuò)大。主要問(wèn)題是將不同時(shí)期或不同區(qū)域的供水管網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，一些城市中心區(qū)或局部地區(qū)供水管徑偏小，出現(xiàn)了承壓標(biāo)準(zhǔn)較低的管段處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。2.源變更造成原有管網(wǎng)系統(tǒng)的不適應(yīng)。一些城市由于新建水源工程，將地下水源更換為地表水源，或增大地表水源比例，為彌補(bǔ)被替代的補(bǔ)壓井的壓力損失，提高了管網(wǎng)壓力，超出原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
管網(wǎng)老化問(wèn)題突出。相對(duì)于材質(zhì)較差的普遍性情況，我國(guó)城市供水管網(wǎng)老化問(wèn)題己日益顯現(xiàn)，其中老城區(qū)問(wèn)題尤為突出，供水管網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)間大多在50年以上，長(zhǎng)期超限運(yùn)行，年久失修，老化嚴(yán)重，這部分管網(wǎng)約占全部管網(wǎng)長(zhǎng)度的6.2％。
閥門(mén)維護(hù)管理問(wèn)題處理不當(dāng)。在維修管理的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到閥門(mén)無(wú)法關(guān)閉損壞，漏水等現(xiàn)象。在管網(wǎng)檢修時(shí)，不能確定閥門(mén)的位置，可能造成大面積的停水現(xiàn)象。
三、問(wèn)題管網(wǎng)造成的主要危害
供水漏損嚴(yán)重。根據(jù)中國(guó)城鎮(zhèn)供水協(xié)會(huì)的不完全統(tǒng)計(jì)，1992年～2003年，全國(guó)城市供水管網(wǎng)平均漏損率從7.89％增加到17.92％。2002年建設(shè)部對(duì)全國(guó)408個(gè)城市的調(diào)查顯示，城市公共供水系統(tǒng)管網(wǎng)漏損率平均達(dá)21.5％，2003年在29個(gè)有統(tǒng)計(jì)結(jié)果的省區(qū)中，公共供水管網(wǎng)的平均漏損率高于3O％的有2個(gè)省(區(qū))，大于2O％的有貴州吉林、黑龍江、內(nèi)蒙、海南、湖北、河南、云南8個(gè)省(區(qū))，個(gè)別城市甚至高達(dá)5O％。隨著城鄉(xiāng)區(qū)域供水的發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)供水管網(wǎng)漏損率也有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。
管網(wǎng)二次污染。由于管網(wǎng)設(shè)施老化，導(dǎo)致在配水過(guò)程中造成二次污染，主要表現(xiàn)在以下方面：一是由于出廠(chǎng)水的化學(xué)穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定差，管網(wǎng)水中渾濁度、鐵、錳濃度升高，造成超標(biāo)；二是余氯會(huì)與出廠(chǎng)水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，管網(wǎng)水中的余氯含量大大降低，進(jìn)而減弱了管網(wǎng)水的生物安全性，尤其是地級(jí)城市的問(wèn)題突出。根據(jù)對(duì)184個(gè)大中城市的不完全統(tǒng)計(jì)，2000～2003年管網(wǎng)水質(zhì)發(fā)生二次污染達(dá)4324次。
供水水壓下降。由于管網(wǎng)漏損，造成水動(dòng)能損失，不僅提高了動(dòng)力成本，而且使得供水水壓達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，有的區(qū)域2層以上樓房的居民用水不能保證，有的區(qū)域只能實(shí)行每天3-4次定時(shí)供水。
供水事故不斷。根據(jù)對(duì)規(guī)劃范圍內(nèi)184個(gè)城市的不完全統(tǒng)計(jì)，2000～2003年因爆管停水的事故達(dá)13．7萬(wàn)次，影響的用水范圍涉及到總計(jì)3819萬(wàn)人次。
四、發(fā)展方向
目前，解決上述問(wèn)題的最佳途徑是建設(shè)供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，就是采用先進(jìn)的管線(xiàn)探測(cè)技術(shù)查明城市建成區(qū)或規(guī)劃區(qū)內(nèi)的地下供水管線(xiàn)現(xiàn)狀，獲取準(zhǔn)確的管線(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)，編繪管線(xiàn)圖，然后建立供水管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)并用供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)管線(xiàn)信息資料的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)管理。采用這種管理模式，可以幫助水司實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)管理從單純的設(shè)備管理向效益提升管理發(fā)展，從被動(dòng)式管理向主動(dòng)式管理發(fā)展，從粗放式管理向精細(xì)化、數(shù)字化、科學(xué)化管理發(fā)展。
1、社會(huì)效益
?。?）隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，對(duì)供水管線(xiàn)的依賴(lài)性也越來(lái)越強(qiáng)。建設(shè)供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)可以為城市管理部門(mén)提供完整、準(zhǔn)確的地下供水管線(xiàn)數(shù)據(jù)，為其進(jìn)行城市規(guī)劃、工程改建、構(gòu)建招商引資環(huán)境等提供基礎(chǔ)信息和決策依據(jù)
?。?）城市供水是一項(xiàng)公益性事業(yè)，關(guān)乎每一個(gè)使用自來(lái)水家庭的最基本的生活需求。利用先進(jìn)的GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的信息化管理，能夠有效提高供水企業(yè)管網(wǎng)管理水平，更好的為城市健康、穩(wěn)定發(fā)展發(fā)揮基礎(chǔ)性保障作用。
?。?）爆管事故發(fā)生時(shí)，供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行關(guān)閥分析，提示需關(guān)閉的閥門(mén)和停水區(qū)域，大大提高了事故搶修的效率與準(zhǔn)確性，不僅避免了大量的水資源浪費(fèi)和現(xiàn)代媒體輿論，而且大大提升了水司應(yīng)急能力和企業(yè)形象。
?。?）實(shí)施供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)以后，供水企業(yè)可以為其他建設(shè)施工單位提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的供水管線(xiàn)圖，間接保護(hù)水司自身管網(wǎng)安全，避免出現(xiàn)因盲目施工發(fā)生事故，可以大幅度降低事故發(fā)生頻率和不良社會(huì)影響
2、經(jīng)濟(jì)效益
對(duì)管網(wǎng)工程建設(shè)的效益分析：據(jù)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)研究分析，在滿(mǎn)足同樣供水管網(wǎng)建設(shè)需求的條件下，經(jīng)濟(jì)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)可降低工程造價(jià)高達(dá)10%—20%。以前，由于供水管線(xiàn)基礎(chǔ)資料缺乏，無(wú)法進(jìn)行管網(wǎng)模擬和規(guī)劃方案比較，因此城市供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)很難做到科學(xué)合理，難免造成投資浪費(fèi)。通過(guò)建設(shè)供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)，可以在此信息化平臺(tái)上進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、規(guī)劃方案模擬比較，從而提供科學(xué)決策依據(jù)，優(yōu)化管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。如按水司每年地下管網(wǎng)建設(shè)投資1000萬(wàn)元計(jì)算，可以降低管網(wǎng)工程造價(jià)100萬(wàn)元以上。對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行的效益分析：按照建設(shè)部公布的數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)自來(lái)水管網(wǎng)漏損率在20%左右。降低管網(wǎng)漏損率是一個(gè)系統(tǒng)工程，實(shí)施供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)是先決條件?；贕IS平臺(tái)的水力模型通過(guò)管網(wǎng)分區(qū)和水量測(cè)定，能夠找出漏損嚴(yán)重的區(qū)域，繼而采取工程措施降低漏損率。按保守方式計(jì)算，每日平均供水量15萬(wàn)噸，全年供水量5400萬(wàn)噸左右，每年漏損量在1000萬(wàn)噸以上，制水成本每噸按0.8元計(jì)算，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)800萬(wàn)元。如能通過(guò)管網(wǎng)信息化加強(qiáng)區(qū)域漏損控制，使產(chǎn)銷(xiāo)差率降低3%，按最低水費(fèi)每噸2.3元計(jì)算，可以增加370多萬(wàn)元的營(yíng)業(yè)收入。同時(shí)，在城市建設(shè)中爆管事件常年發(fā)生，其中相當(dāng)一部分是由于施工單位對(duì)地下管網(wǎng)敷設(shè)情況不了解、野蠻施工造成的。爆管停水給水司造成了很大的搶修壓力，對(duì)社會(huì)也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。管網(wǎng)GIS系統(tǒng)建立以后，可以提供施工單位施工區(qū)域準(zhǔn)確的供水管網(wǎng)分布情況，從而避免發(fā)生相關(guān)事故，減少經(jīng)濟(jì)損失。
另外，地下供水管網(wǎng)是供水企業(yè)的重要資產(chǎn)，占城市基建投資的很大一部分。利用供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)提供的強(qiáng)大便捷的報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能，可以快速對(duì)整個(gè)區(qū)域或指定區(qū)域內(nèi)的管線(xiàn)、建（構(gòu)）筑物、附屬設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并制作報(bào)表輸出，這樣供水企業(yè)就可以加強(qiáng)管網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)與管理，避免資產(chǎn)的無(wú)端流失。而且，運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及各類(lèi)圖檔資料進(jìn)行管理，可以提高管網(wǎng)管理工作的效率和質(zhì)量，并可以減少人力、物力、財(cái)力方面的支出。
五、城市供水管網(wǎng)維護(hù)管理發(fā)展建議
1．將GIS、GPS,和CADA等系統(tǒng)相結(jié)合，利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，用于閥門(mén)定位。管線(xiàn)定位工作中，一旦發(fā)生大型突發(fā)性爆管，有了準(zhǔn)確的閥門(mén)定位，將有效提高緊急關(guān)閥停水效率。
2．由于閥門(mén)數(shù)量龐大，只通過(guò)普通的閥門(mén)檢修計(jì)劃對(duì)所有閥門(mén)進(jìn)行檢修工作，需要數(shù)年才檢修一次，周期較長(zhǎng)。應(yīng)針對(duì)大口徑閥門(mén)，特別是DN600及以上閥門(mén)，制定獨(dú)立的定期檢修計(jì)劃，縮短檢修周期(最好一年1次)，以利于閥門(mén)運(yùn)行狀況的掌握，提高供水安全性。
3．加快供水管網(wǎng)的改造步伐，逐步改造供水管網(wǎng)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、材質(zhì)落后的狀況，如灰口鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力混凝土管等，推廣新型管材的使用，如新型球墨鑄鐵管、PE管等。
綜上所述，實(shí)施供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)工程不僅能夠解決供水企業(yè)目前面臨的諸多難題，還能夠?yàn)楣┧髽I(yè)管理和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和濟(jì)效益。而且，從國(guó)內(nèi)已建設(shè)該系統(tǒng)的供水企業(yè)情況來(lái)看，技術(shù)上是完全可行的，而且供水管網(wǎng)GIS信息系統(tǒng)作為先進(jìn)、精確的管理平臺(tái)應(yīng)用于自來(lái)水企業(yè)是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。
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