江阴市供水管网GIS系统升级改造与应用

发布时间：2020-06-15 19:24

【摘要】：城市供水系统是城市重要的生命线工程,城市供水管网及其设施是否完善、功能是否健全,直接关系到供水管网的安全性和可靠性。由于社会经济的不断发展,人们生活水平得到了一定提升,城市化范围逐渐增大,地下供水管网络系统复杂程度逐渐提升,传统的自来水管网管理技术和方法越来越难以适应当前的发展需求。利用GIS地理信息系统(Geographic Information and System,简称GIS)指导供水管网管理工作,已经是供水行业共同认可的目标。国内不少供水公司已经建立了GIS地理信息系统,但主要停留在GIS管网数据的日常收集上,GIS的大量数据优势没有被开发和深度利用,导致GIS和实际管网管理业务的结合度不够、处理能力薄弱、没有充分发挥其技术优势。本文以江阴市供水企业为研究背景,基于大量国内外文献数据和实际供水公司业务需求,实现供水管网GIS系统的升级改造和应用研究。本论文的研究目的在于GIS供水管网地理信息系统的深度应用的创新和实践,通过对目前供水管网与城市未来发展的预测,对原有的供水管网信息管理系统进行二次开发,实现管网静态、动态数据管理;管网监测数据在线发布;实现管网现场养护作业的全过程管理和管网事故管理。本论文研究过程中,首先分析了当前供水管网和管理的现状以及存在问题,在充分调研的基础上,提出了供水管网GIS系统升级改造的整体需求,并对该系统整体功能模块需求做了设计。其次,在前期准备工作中,进行供水管网普查工作和阀门档案建立工作,完善GIS管网数据信息,并持续维护其数据,确保管网数据的实时性和准确性。再次,在供水管网GIS系统升级改造的具体内容上做了分析和功能模块设计,其中详细研究了如何实现最优关阀方案。最后,该系统在江苏江南水务股份有限公司得到实际应用,并举例分析了GIS系统在管网设备——阀门管理、现场管网事故处理方面的应用。通过与实际业务的深度结合,该系统的实际应用取得显著效果:提高巡线效率和质量、提升管网现场工作质量控制能力、提高现场管网维修效率;通过科学迅速的关阀方案生成,不仅为企业缩短维修时间、节省漏损水量、节约现场人力,还降低了停水对用户和社会带来的负面影响。根据数据分析:管道维修24小时一次解决率从91.5%提升到100%,4小时关阀止水时间从95.3%提升到99.5%,管网维修延期解决率从98.2%提升到99.6%,漏点及时修复率从97.2%提升到99.9%。实践证明,此次GIS系统改造升级的功能模块在供水管网管理业务的应用上具有实际应用价值和推广前景。该系统的设计虽然立足于江阴市供水管网的科学管理,但其设计思路、具体应用案例对于其他城市和其他行业都具有很好的参考意义。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.33
【图文】：

分布图,供水管网,球墨铸铁管

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文筋砼管、铸铁管、球墨铸铁管、钢管、镀锌钢管、PPR 管、PE 管等。目前新敷设的管道，直径大于或等于 100mm 的管道基本采用管材性能比较良好的球墨铸铁管，直径小于 100mm 的管道采用 PPR 管为主。其长度和所占比例见表 2-1。随着近几年管网改造力度的加大，球墨铸铁管占比最多，为 31.74%。管材为铸铁和预应力钢筋混凝土的管道分别占整个管网长度的 5.34%和8.86%。图 2-2 是 DN300 以上管段的管龄分布图，可以看到总长度 78%以上的管段，管龄都不超过 14 年。

水力模型,江阴市,现状

计算有关参数，从而实现供水管网的管理，提高其事故处理能力，实现管网扩建、优化。模型系统其中一个优势是可以利用管网模型对管网的运行状态进行实时模拟，并进行相关运行参数的计算，从而了解管网的运行效率、状态，提升系统运行可靠性，避免管网管理中产生误操作，因此在实际管网系统的管理中，管网水力模型具有较强的实用性。第一、可实现管网运行状态的实时模拟，并计算运行参数，管理者即可依据模拟结果了解到管网目前的运行状态；第二、管网系统内产生事故时，可通过该模型对目前管网的运行状态进行模拟，从而分析故障原因，为故障处理提供帮助，提高管网管理水平；第三、若管网系统的供水源较多，可通过该模型分析整个管网系统，判断水厂布局是否合理，并依据水厂现状、管网运行进行远期规划，为管网未来的发展、扩展奠定良好基础。其中，管网水力分析的关键一步是建立管网微观模型，如图 2-3 为江阴市现有水力模型，GIS 中的管网数据是建立水力模型的基础，水力模型的完全应用对 GIS 系统的要求比较高，因此 GIS 系统中的静态数据和管网拓扑结构的准确性极其重要。

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