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摘要：城市供水管网是结构复杂，规模巨大的管线网络系统，是城市赖以生存的血脉。为确保城市供水管网的正常运行，保障城市供水的安全、可靠，文章重点对城市供水管网维护管理进行了阐述，以供参考。
关键词：供水管网；运行；管理
随着国民经济不断发展，城市用水不断增加，将有限的水资源利用好非常重要。城市供水管网运行是否安全稳定，直接影响社会经济发展和人民群众的生活。为此，在确保供水管网正常运营的同时，应对管线部门机构作相应的调整，在使用管网管理科学调度技术的基础上，使用新型的管理模式。
1 供水管网管理现状
近年来，城市供水系统的扩建重点，主要放在污水处理厂及新增管线上，而供水管网只是为了使新增加供水量输配至用户，对局部进行管线增改，虽然局部地区对管网进行了改造，但管网在整体运行中仍存在较多的问题，主要体现管线爆破频率较高、管网漏水率居高不下、局部地段水压不足、用户端放出的水感观不好，浊度偏高，常有黄水干扰等。随着社会经济的不断发展，用水客户对城市基础设施之一的供水系统运行的安全、可靠性的要求（如水质、水量、水压等要求）也越来越高。
2 供水管网部门的机构组成
目前，我国大部分城市供水行业的管网的管理维护部门多采用分离式条状管理模式，其职能包括：热线中心、运行调度、和网巡检、管网抢修、资料管理，如图1所示。
2.1 新型机构的组成模式
（1）技术参谋
技术参谋部门是树装管理结构的基础，它负责收集、整理管线资料（即维护GIS 系统），分析、拟定措施，为管线管理提供清晰、高效的管理措施。
（2）生产调度
生产调度部门是树装管理结构的一个末梢，它负责管线管理部门日常的生产调度，将技术参谋部门提供的生产方面的管理措施具体实施。
（3）运行管理
运行管理部门是树装管理结构的另一个末梢，它负责管线管理部门日常的运行管理，包括巡线、查漏和管网维护管理等运行管理方面的职能。
2.2 新机构组成模式的作用
（1）实时全面高效
过去由于缺乏必要的技术手段，只有实施分离式条状管理，管理信息共享程度不是很高，往往形成所需要的管理信息掌握在不需要此信息的部门手中的情况。新的机构组成模式利
用现有的GIS 系统，可以很好地作到管理信息共享，真正做到管理部门全面、集中、实时地掌握供水管网运行状态，由专业技术参谋部门进行管理科学调度。从管理效率上说，此管理模式最为高效。
（2）智能化和优化控制
过去由于缺乏必要的技术手段只有实施分离式条状管理，管理理念是简单的头疼医头，管理方法落后。新的机构组成模式由专业技术参谋部门进行管理科学调度，使用了新型管理科学调度技术，从管理智能化和优化控制等方面，都要大大优于过去的机构组成模式，更适应供水管网的现代化管理这一目标。
3 管网维护管理的科学调度技术
主要基础技术包括计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和传感技术（Sensor），简称3C+S 技术。在现有GIS 系统上，实现供水管网运行状态集中、全面和实时检测的基础上，充分利用现代信息技术手段，采取智能化和优化控制理论和方法，制定实时和高效的调度决策方案，下达正确的调度指令，实现供水管网现代化管理的目标。
3.1 科学调度的主要内容
（1）水压调度
在保证用户水压要求的前提下，尽量降低管网水压，节约供水成本。其次给水系统和水处理系统同样存在水压调度和节能问题。
（2）水质调度
为保证管网供水水质符合国家有关规范和标准，我们必须对管网中水质变化过程进行监控和分析，优化水处理的操作过程和合理地调度管网中的流量分配，适时地对储水设施和管网进行冲洗、排放和消毒，以防止管网中的水质污染和水质恶化。
（3）应急调度
科学调度不仅仅适用于日常的生产调度中，还要对生产的紧急事件进行及时处理，具备快速响应和故障处理方案，降低事故损失。对供水系统的各种紧急事件快速分析，采取合理的措施，尽量保证供水，并能预防供水系统事故的发生，这才是科学调度的应急调度。
3.2 科学调度的优化决策计算方法
优化决策的计算方法就是首先要建立一个优化决策的数学模型，然后进行求解计算，求解优化调度决策方案。常用的数学模型有两种：微观数学模型法和宏观数学模型法。微观数学模型法是将管网系统中尽量与实际接近各管段和节点纳入决策计算，通过管网系统水力分析，求解满足管网水力条件和用水要求的最经济压力分布，优选最适合的管网运行调控方案的运行模式。目前我集团GIS 系统就是采用的该数学模型。供水管网科学调度优化决策的数学方法一般由用水量预测和泵站优化组合运行方案决策两个阶段构成。
（1）用水量预测
统计数据说明，供水管网用水量具有根据时间进行周期性变化的规律。根据历史用水量，运用数学统计方法可进行用水量的预测，常用的方法有线形回归分析、卡儿曼滤波、灰色系统模型等方法。其中有线形回归分析法比较简单，具有很好的实用性能。
（2）泵站优化组合运行方案决策
供水管网运行成本主要分为两个方面：水厂制水成本和泵站运行电费。供水管网运行成本费用的科学调度模型可用下面这个公式表示：
CW = CS + CP
式中：CW表示供水管网运行成本费用；CS 表示水厂制水成本，是管網中全部水厂制水成本之和；CP 表示泵站运行电费，是管网中全部泵站运行电费之和。
根据日用水量的预测，可调控水厂制水量和泵站运行，真正作到有目的性地主动调控供水管网运行，起到节省运行成本最大作用。 4 供水管网的主动管理
由公司管网运行现状而言，从水压均衡、节点服务水头基本符合需求方面评述尚好，这也是传统的供水系统运行调度的主要目标。但是从管网中对老管段的特殊照料、对水滞留等等问题过去重视是不够的，给管网优化运行及管网水质的改善带来不少麻烦，造成暴管率太高，漏耗居高不下，因此主动对管网的运行状态进行分析、主动调控管理是必要的。
4.1 主动管理的策略
（1）信息掌握清晰
通过GIS 系统的开发，建立好管网的运行模型，应做到图、属性、现状三相符；有独立的管道敷设、拆除、添改的逐年台账，与GIS 管网系统的现状资料有机的结合，可以追查管网历年的变迁情况，有利于管网的维修管理；掌握管段的漏失率及内阻率；掌握管段运行负荷、节点自由水头及管网的高、低压区；了解管网中水质变化情况；了解用水户的相关资料；掌握管道相近平行及立交的其它管线情况。
（2）服务对象明确
紧紧配合好政府的统一部署，以最佳的方式为用水户服好务。
（3）管理主动有序
对管道及附属设施进行主动、有序、分包的巡查管理、阀门管理、检漏管理、抢爆及维修管理、水表管理、抄表收费管理。
4.2 主动管理的实施建议
针对管网主动的管理，组织结构应改为三个部门，一是技术参谋部门；二是生产调度中心；三是运行管理部门。
（1）分析、拟定措施。通常属管网运行模型的维护部门的职能，是企业技术参谋部门的日常工作。
（2）布调控令。通常属企业生产调度中心的职能。
（3）执行调控令。通常属管网运行管理部门的职能（将巡线、查漏和管网维护管理合并为一个执行部门）。
4.3 使用管网管理科学调度技术建议
针对管网主动的管理，管理技术应不断地提高和改进，正确使用最新的管理科学调度技术，实现供水管网现代化管理的目标。建议管理模式为：选择树状集中式管理模式，即通过现有的GIS 系统，由技术参谋部门在实现供水管网运行状态集中、全面和实时检测的基础上，充分利用现代信息技术手段，采取科学调度的优化决策计算方法，制定實时和高效的调度决策方案，选择正确地管理方法，最大程度地实现资源的合理应用。
5 结束语
综上所述，供水管网的有效管理及维护直接关系到管网系统的运行质量，关系到城市供水的安全可靠，关系到当地生活水平进步及工业经济发展。要实现供水管网的高效运行必须通过科学手段对供水管网进行全面、有效的管理。
参考文献：
[1] 戴雄奇，朱戈文，边靖.城市供水管网GIS系统的建设管理与维护.中国给水排水，2011，7（10）：21～24
[2] 孙忠芳.供水管网维护管理的未来发展趋势[J].科协论坛（下半月），2008，（04）.
关键词：供水管网；运行；管理
随着国民经济不断发展，城市用水不断增加，将有限的水资源利用好非常重要。城市供水管网运行是否安全稳定，直接影响社会经济发展和人民群众的生活。为此，在确保供水管网正常运营的同时，应对管线部门机构作相应的调整，在使用管网管理科学调度技术的基础上，使用新型的管理模式。
1 供水管网管理现状
近年来，城市供水系统的扩建重点，主要放在污水处理厂及新增管线上，而供水管网只是为了使新增加供水量输配至用户，对局部进行管线增改，虽然局部地区对管网进行了改造，但管网在整体运行中仍存在较多的问题，主要体现管线爆破频率较高、管网漏水率居高不下、局部地段水压不足、用户端放出的水感观不好，浊度偏高，常有黄水干扰等。随着社会经济的不断发展，用水客户对城市基础设施之一的供水系统运行的安全、可靠性的要求（如水质、水量、水压等要求）也越来越高。
2 供水管网部门的机构组成
目前，我国大部分城市供水行业的管网的管理维护部门多采用分离式条状管理模式，其职能包括：热线中心、运行调度、和网巡检、管网抢修、资料管理，如图1所示。
2.1 新型机构的组成模式
（1）技术参谋
技术参谋部门是树装管理结构的基础，它负责收集、整理管线资料（即维护GIS 系统），分析、拟定措施，为管线管理提供清晰、高效的管理措施。
（2）生产调度
生产调度部门是树装管理结构的一个末梢，它负责管线管理部门日常的生产调度，将技术参谋部门提供的生产方面的管理措施具体实施。
（3）运行管理
运行管理部门是树装管理结构的另一个末梢，它负责管线管理部门日常的运行管理，包括巡线、查漏和管网维护管理等运行管理方面的职能。
2.2 新机构组成模式的作用
（1）实时全面高效
过去由于缺乏必要的技术手段，只有实施分离式条状管理，管理信息共享程度不是很高，往往形成所需要的管理信息掌握在不需要此信息的部门手中的情况。新的机构组成模式利
用现有的GIS 系统，可以很好地作到管理信息共享，真正做到管理部门全面、集中、实时地掌握供水管网运行状态，由专业技术参谋部门进行管理科学调度。从管理效率上说，此管理模式最为高效。
（2）智能化和优化控制
过去由于缺乏必要的技术手段只有实施分离式条状管理，管理理念是简单的头疼医头，管理方法落后。新的机构组成模式由专业技术参谋部门进行管理科学调度，使用了新型管理科学调度技术，从管理智能化和优化控制等方面，都要大大优于过去的机构组成模式，更适应供水管网的现代化管理这一目标。
3 管网维护管理的科学调度技术
主要基础技术包括计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和传感技术（Sensor），简称3C+S 技术。在现有GIS 系统上，实现供水管网运行状态集中、全面和实时检测的基础上，充分利用现代信息技术手段，采取智能化和优化控制理论和方法，制定实时和高效的调度决策方案，下达正确的调度指令，实现供水管网现代化管理的目标。
3.1 科学调度的主要内容
（1）水压调度
在保证用户水压要求的前提下，尽量降低管网水压，节约供水成本。其次给水系统和水处理系统同样存在水压调度和节能问题。
（2）水质调度
为保证管网供水水质符合国家有关规范和标准，我们必须对管网中水质变化过程进行监控和分析，优化水处理的操作过程和合理地调度管网中的流量分配，适时地对储水设施和管网进行冲洗、排放和消毒，以防止管网中的水质污染和水质恶化。
（3）应急调度
科学调度不仅仅适用于日常的生产调度中，还要对生产的紧急事件进行及时处理，具备快速响应和故障处理方案，降低事故损失。对供水系统的各种紧急事件快速分析，采取合理的措施，尽量保证供水，并能预防供水系统事故的发生，这才是科学调度的应急调度。
3.2 科学调度的优化决策计算方法
优化决策的计算方法就是首先要建立一个优化决策的数学模型，然后进行求解计算，求解优化调度决策方案。常用的数学模型有两种：微观数学模型法和宏观数学模型法。微观数学模型法是将管网系统中尽量与实际接近各管段和节点纳入决策计算，通过管网系统水力分析，求解满足管网水力条件和用水要求的最经济压力分布，优选最适合的管网运行调控方案的运行模式。目前我集团GIS 系统就是采用的该数学模型。供水管网科学调度优化决策的数学方法一般由用水量预测和泵站优化组合运行方案决策两个阶段构成。
（1）用水量预测
统计数据说明，供水管网用水量具有根据时间进行周期性变化的规律。根据历史用水量，运用数学统计方法可进行用水量的预测，常用的方法有线形回归分析、卡儿曼滤波、灰色系统模型等方法。其中有线形回归分析法比较简单，具有很好的实用性能。
（2）泵站优化组合运行方案决策
供水管网运行成本主要分为两个方面：水厂制水成本和泵站运行电费。供水管网运行成本费用的科学调度模型可用下面这个公式表示：
CW = CS + CP
式中：CW表示供水管网运行成本费用；CS 表示水厂制水成本，是管網中全部水厂制水成本之和；CP 表示泵站运行电费，是管网中全部泵站运行电费之和。
根据日用水量的预测，可调控水厂制水量和泵站运行，真正作到有目的性地主动调控供水管网运行，起到节省运行成本最大作用。 4 供水管网的主动管理
由公司管网运行现状而言，从水压均衡、节点服务水头基本符合需求方面评述尚好，这也是传统的供水系统运行调度的主要目标。但是从管网中对老管段的特殊照料、对水滞留等等问题过去重视是不够的，给管网优化运行及管网水质的改善带来不少麻烦，造成暴管率太高，漏耗居高不下，因此主动对管网的运行状态进行分析、主动调控管理是必要的。
4.1 主动管理的策略
（1）信息掌握清晰
通过GIS 系统的开发，建立好管网的运行模型，应做到图、属性、现状三相符；有独立的管道敷设、拆除、添改的逐年台账，与GIS 管网系统的现状资料有机的结合，可以追查管网历年的变迁情况，有利于管网的维修管理；掌握管段的漏失率及内阻率；掌握管段运行负荷、节点自由水头及管网的高、低压区；了解管网中水质变化情况；了解用水户的相关资料；掌握管道相近平行及立交的其它管线情况。
（2）服务对象明确
紧紧配合好政府的统一部署，以最佳的方式为用水户服好务。
（3）管理主动有序
对管道及附属设施进行主动、有序、分包的巡查管理、阀门管理、检漏管理、抢爆及维修管理、水表管理、抄表收费管理。
4.2 主动管理的实施建议
针对管网主动的管理，组织结构应改为三个部门，一是技术参谋部门；二是生产调度中心；三是运行管理部门。
（1）分析、拟定措施。通常属管网运行模型的维护部门的职能，是企业技术参谋部门的日常工作。
（2）布调控令。通常属企业生产调度中心的职能。
（3）执行调控令。通常属管网运行管理部门的职能（将巡线、查漏和管网维护管理合并为一个执行部门）。
4.3 使用管网管理科学调度技术建议
针对管网主动的管理，管理技术应不断地提高和改进，正确使用最新的管理科学调度技术，实现供水管网现代化管理的目标。建议管理模式为：选择树状集中式管理模式，即通过现有的GIS 系统，由技术参谋部门在实现供水管网运行状态集中、全面和实时检测的基础上，充分利用现代信息技术手段，采取科学调度的优化决策计算方法，制定實时和高效的调度决策方案，选择正确地管理方法，最大程度地实现资源的合理应用。
5 结束语
综上所述，供水管网的有效管理及维护直接关系到管网系统的运行质量，关系到城市供水的安全可靠，关系到当地生活水平进步及工业经济发展。要实现供水管网的高效运行必须通过科学手段对供水管网进行全面、有效的管理。
参考文献：
[1] 戴雄奇，朱戈文，边靖.城市供水管网GIS系统的建设管理与维护.中国给水排水，2011，7（10）：21～24
[2] 孙忠芳.供水管网维护管理的未来发展趋势[J].科协论坛（下半月），2008，（04）.