关键词：供水管网管理 管道巡查 管道维修 管网改造
前言
水是生命之源,是人民群众生产生活的必要条件，是城市发展的重要保障，安全稳定的供水不仅影响居民个人的生活，同时也影响社会的经济发展和和谐稳定。随着经济的不断发展，城市规模的不断扩大,日趋落后的管理方法远不能满足人们日益提高的用水需求,进而导致更加尖锐的水资源供求矛盾。因此，一套安全高效、与时俱进、符合实际的供水管网管理方法是优质供水的刚性需求。
一、建立供水管网管理组织和制度
作为供水部门，在城镇供水中扮演着至关重要的角色，要达到高效的供水管网管理水平，必须建立一个合理的管网管理组织结构和一套完善的管网运行维护管理制度。
建立合理的管理组织是开展管网管理工作的基础，要建立有效的管理组织，责任层层落实到位是关键，公司的管理者要作为第一责任人，管理班子成员也要作为分管责任人，管网管理的一线人员（客服热线人员、管道巡查人员、管道维修人员）为直接责任人。其次，还要建立分工明确的管理制度，明确一线人员的工作内容和工作要求：
1. 客服热线人员要做好信息的收集工作，对接听的电话做好记录工作，对管网的压力、爆漏等情况要及时通知维修人员，同时做好的上报工作，对处理好的群众投诉，要进行回访。
2. 管道巡查人员每天要对其负责的区域管网进行巡查，发现管道爆漏及其他安全隐患，要及时通知维修人员，发现管道附属物损坏，也要及时上报，进行管道巡查同时也要对管道沿线的阀门也要进行检查，对阀门的开关情况和开度大小要有相关的记录。对在供水管道附近的施工工地，需要有巡查人员在现场进行对施工过程进行监督，对有其他市政管道重叠的地方，要加强与相关部门的沟通，为供水管道预留维修和改造的空间。
3. 管道维修人员要保持联系，时刻做好抢修准备，定期检查维修材料和工具，按照规范进行施工，牢记安全第一，注重时效性，按照流程开展抢修工作（见图1）。
二、引入先进的管网管理手段
近年来，我国工业的飞速发展，带来了原水水质污染。城镇化的推进，也带来了城市的快速扩张，供水规模越来越大，管网也日趋复杂。因此，要确保优质供水，制水工艺和管网监控是最为重要的两个方面，在制水工艺方面，我公司除了通过新建先进的第二水厂外，还通过对第一水厂进行一系列的改造，在制水工艺的上不断寻求进步，从而保证了出厂水的质量。而在管网监控方面，就需通过引进了先进的管网管理手段，来对管网进行了高效的管理：
1.SCADA系统
2014年，我公司对运行了10余年的生产微机调度系统进行升级，引入SCADA系统，该系统将管网实时信息以数据化的形式存储在数据库中，实现了对信息数据的管理、分析、查询和共享，实现了管网管理的信息化，为生产经营服务以及日后的GIS系统建设打下了基础。
SCADA系统分为实时数据、统计分析、日志功能、系统报警、地图功能、权限设置、数据备份和恢复等功能模块，实现了对供水全过程的综合信息管理，为使用者提供了较为全面的信息，极大提高了工作效率，也节省了大量的人力物力，整个系统基于网络进行开发，工作人员可以通过网络来查看、传递和处理供水管网信息，用户界面简洁、清晰、明了，监控页面对辖区内的供水管网压力、流量信息进行实时的监控，出现异常会立即出现闪烁警报（见图2），终端页面会显示供水管网各个监测点的实时数据（见图3）。
利用SCADA系统建立的数据共享系统，实现各个工作点对区域整体供水情况实时监控，进而通过及时抢修、制定合理的停水施工的时间和积极配合测漏队侧漏，可进一步将漏耗降低。
2.GIS系统
城市供水管网结构复杂，规模巨大，管道附属物也较多，加上供水压力受地形影响较大，管道材料种类多且相互交错分布等原因，形成了管理难度比较大的供水管网系统，随着信息化的发展，GPS技术飞速发展，将GIS地理信息系统融入管网管理中是必然趋势，利用GIS系统，地下不可见、错综复杂的供水管网被转化成直观、可查询的数字化管网信息，为供水企业提供了矢量地图、影像地图、供水管网等多种地图数据的快速处理、入库、维护和查询功能（如图4）。
随着GIS系统的不断完善，可以接入SCADA系统、营业收费系统，形成综合的、全方位的管理系统，系统建成后，可在地图上显示、增加、修改和查询统计测压点、自来水用户信息提供管网设施空间查询功能，快速查询其中的管网信息并生成统计报表、导出Excel文件并打印输出。提供管点、管线、阀门、消火栓、水表、二次供水设施、测压点、地名库、维修记录、现场照片等等信息的快速定位、增加、修改、删除、查询统计、报表生成、Excel文件导出和打印功能。
GIS系统还可以提供供水管网巡查管理功能，可快速进行管网巡检最短路线分析；提供丰富的数据格式交换功能，可将供水管网导出为AutoCAD DXF，ArcGIS SHP或Excel文件。对管网探测普查成果（管网点表、线表Excel数据）有导入、导出和自动成图功能。
3.GPRS远传水表系统
远传水表系统采用GPRS技术实现数据的无线远传，解决了某些区域特别是郊区，大型居住小区的水表有线连接和查表工作繁琐等问题，其中在郊区使用电池式的远传水表，即实现了郊区的流量和压力监控，还减少了大量的人力物力。此外，在大型小区使用的集抄式水表系统，数量较多的水表流量信息通过数据采集器的集中，以数据包的形式发送到抄表人员或远程监控中心，即节省了大量的人力物力，也大大的增加了数据的准确率。
三、供水管网分区管理
从国内外成功经验看，DMA分区计量是目前世界上较为有效的漏损监控和管理方式，能够快速定位区域、加强抄表员管理、长期监控漏损。为了做好供水管网漏率的控制工作、掌握辖区内各个用水区域的用水情况、更加直观的调控供水管网的压力和流量，我公司根据自身具体情况划分若干供水区域，我公司主要在城乡接合处、工业边界、地势变化处等位置安装了流量计，通过DMA把整个供水管网系统划分为若干小区，划小核算单位，对各区域分开管理，从而达到控制产销差，并保证其持续稳定地降低损失的目的，最终达到合理的范围内。分区计量监测与管理系统是城市供水远程监控与调度管理系统中的子系统。调度人员和营业主管领导可以实时掌握各区域用水情况，可合理安排生产，方便考核管理。
四、优化供水管网结构
我供水公司成立于1969年，经过全体供水员工38年来的艰苦创业，供水事业从无到有，从小到大，从单一经营到多元经营，供水环境不断改善，供水规模不断拓展。受限于当时的资金和技术水平，我公司供水管网中还存在一定数量年代较为久远的水泥管、铸铁管和镀锌管，又由于供水范围的不断扩大，要满足管网末端的供水压力，势必要提高整体的管网压力，这就与年代久远的、承受压力小的老旧管网是相互矛盾的。此外，我公司供水区域内，还存在较多的旧农村管道，此类管道多为镀锌钢管，且管径较小，极易发生堵塞，又由于此类管道多为树状分布的，若发生堵塞，影响范围比较大。对于此类管道，我公司主要通过两个方面来开展工作，对管网进行整体性的优化。
对于易爆漏的管道，我公司的主要思路是实施降压降速供水，首先，做好调研工作，在供水区域内增加压力和流量监控点，以实现对区域流量、水压更加细致的了解，同时借助GIS系统、SCADA系统和DMA分区计量，更加精确的确定水压低区域。之后，由于我公司中洲二期DN1200管道的建成通水，总供水量有了极大的提高，我公司开始对两处大型加压站进行试验性的停机直供供水，根据此次试验性停机的具体情况，再以之前确定的水压低区域情况作为参考，进行了系列的机组改造，换用更小扬程的机组，在保证供水压力正常的情况下，降低了耗电量的同时，还对整体供水管道实现了降压降速运行，极大的降低了爆漏的机率。对于水压低的区域，我公司计划采用无负压供水设备来建设更小功率加压机房，以实现绝大多数情况下大型加压站能停机直供供水，更小功率加压机房为局部地势偏高区域加压供水，在进一步降低耗电量，也缩小了管道加压的区域，实现更加精确的控制。
另一方面，我公司通过积极进行管网改造来优化供水管网，管网改造主要着力点是高危的老旧水泥管道、堵塞的镀锌管网的改造以及管道分布形式的改造（树形结构向环状结构的改造），我公司重点改造了跨路的老旧水泥管道，将跨路部分水泥管道改为强度更高的钢管，防止公路震动和热胀冷缩引起老旧水泥管道的破裂，特别是管径较大的水泥管道，一旦发生爆漏，经济损失较大，且存在很大的安全隐患。对于老城区堵塞的镀锌管网，我公司进行了重新设计，逐步进行了整体的更换，新安装的管道多采用环状供水的形式，不但水压更加稳定，发生堵塞的机率也有所降低。经过一系列的改造优化，在供水质量上有了很大的提升，同时，节能降耗也成效明显。
小结
城市供水管网是城市的重要基础设施，质量的好坏影响着人们生活的方方面面，随着科技的不断进步，供水管网管理也应该与时俱进的进行改造升级，GIS、GPS、SCADA等多套系统有有机整合，便是新时代城市供水管网管理的新平台，改变了传统被动的管理的旧模式，在此新平台上，应该继续强化管理组织和制度，从事供水工作人员，应该从“多而杂”逐步转化到“少而精”，不断提高供水人的技术能力，制度与科技的有机结合才是供水管网管理的发展之道。
论文作者:叶鉴标
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第8期
论文发表时间:2019/7/18
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