發(fā)布時間：2020-06-15 19:24

【摘要】：城市供水系統(tǒng)是城市重要的生命線工程,城市供水管網(wǎng)及其設施是否完善、功能是否健全,直接關系到供水管網(wǎng)的安全性和可靠性。由于社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們生活水平得到了一定提升,城市化范圍逐漸增大,地下供水管網(wǎng)絡系統(tǒng)復雜程度逐漸提升,傳統(tǒng)的自來水管網(wǎng)管理技術和方法越來越難以適應當前的發(fā)展需求。利用GIS地理信息系統(tǒng)(Geographic Information and System,簡稱GIS)指導供水管網(wǎng)管理工作,已經(jīng)是供水行業(yè)共同認可的目標。國內(nèi)不少供水公司已經(jīng)建立了GIS地理信息系統(tǒng),但主要停留在GIS管網(wǎng)數(shù)據(jù)的日常收集上,GIS的大量數(shù)據(jù)優(yōu)勢沒有被開發(fā)和深度利用,導致GIS和實際管網(wǎng)管理業(yè)務的結合度不夠、處理能力薄弱、沒有充分發(fā)揮其技術優(yōu)勢。本文以江陰市供水企業(yè)為研究背景,基于大量國內(nèi)外文獻數(shù)據(jù)和實際供水公司業(yè)務需求,實現(xiàn)供水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)的升級改造和應用研究。本論文的研究目的在于GIS供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的深度應用的創(chuàng)新和實踐,通過對目前供水管網(wǎng)與城市未來發(fā)展的預測,對原有的供水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)進行二次開發(fā),實現(xiàn)管網(wǎng)靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)管理;管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)在線發(fā)布;實現(xiàn)管網(wǎng)現(xiàn)場養(yǎng)護作業(yè)的全過程管理和管網(wǎng)事故管理。本論文研究過程中,首先分析了當前供水管網(wǎng)和管理的現(xiàn)狀以及存在問題,在充分調(diào)研的基礎上,提出了供水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)升級改造的整體需求,并對該系統(tǒng)整體功能模塊需求做了設計。其次,在前期準備工作中,進行供水管網(wǎng)普查工作和閥門檔案建立工作,完善GIS管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息,并持續(xù)維護其數(shù)據(jù),確保管網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時性和準確性。再次,在供水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)升級改造的具體內(nèi)容上做了分析和功能模塊設計,其中詳細研究了如何實現(xiàn)最優(yōu)關閥方案。最后,該系統(tǒng)在江蘇江南水務股份有限公司得到實際應用,并舉例分析了GIS系統(tǒng)在管網(wǎng)設備——閥門管理、現(xiàn)場管網(wǎng)事故處理方面的應用。通過與實際業(yè)務的深度結合,該系統(tǒng)的實際應用取得顯著效果:提高巡線效率和質(zhì)量、提升管網(wǎng)現(xiàn)場工作質(zhì)量控制能力、提高現(xiàn)場管網(wǎng)維修效率;通過科學迅速的關閥方案生成,不僅為企業(yè)縮短維修時間、節(jié)省漏損水量、節(jié)約現(xiàn)場人力,還降低了停水對用戶和社會帶來的負面影響。根據(jù)數(shù)據(jù)分析:管道維修24小時一次解決率從91.5%提升到100%,4小時關閥止水時間從95.3%提升到99.5%,管網(wǎng)維修延期解決率從98.2%提升到99.6%,漏點及時修復率從97.2%提升到99.9%。實踐證明,此次GIS系統(tǒng)改造升級的功能模塊在供水管網(wǎng)管理業(yè)務的應用上具有實際應用價值和推廣前景。該系統(tǒng)的設計雖然立足于江陰市供水管網(wǎng)的科學管理,但其設計思路、具體應用案例對于其他城市和其他行業(yè)都具有很好的參考意義。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU991.33
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文筋砼管、鑄鐵管、球墨鑄鐵管、鋼管、鍍鋅鋼管、PPR 管、PE 管等。目前新敷設的管道，直徑大于或等于 100mm 的管道基本采用管材性能比較良好的球墨鑄鐵管，直徑小于 100mm 的管道采用 PPR 管為主。其長度和所占比例見表 2-1。隨著近幾年管網(wǎng)改造力度的加大，球墨鑄鐵管占比最多，為 31.74%。管材為鑄鐵和預應力鋼筋混凝土的管道分別占整個管網(wǎng)長度的 5.34%和8.86%。圖 2-2 是 DN300 以上管段的管齡分布圖，可以看到總長度 78%以上的管段，管齡都不超過 14 年。

計算有關參數(shù)，從而實現(xiàn)供水管網(wǎng)的管理，提高其事故處理能力，實現(xiàn)管網(wǎng)擴建、優(yōu)化。模型系統(tǒng)其中一個優(yōu)勢是可以利用管網(wǎng)模型對管網(wǎng)的運行狀態(tài)進行實時模擬，并進行相關運行參數(shù)的計算，從而了解管網(wǎng)的運行效率、狀態(tài)，提升系統(tǒng)運行可靠性，避免管網(wǎng)管理中產(chǎn)生誤操作，因此在實際管網(wǎng)系統(tǒng)的管理中，管網(wǎng)水力模型具有較強的實用性。第一、可實現(xiàn)管網(wǎng)運行狀態(tài)的實時模擬，并計算運行參數(shù)，管理者即可依據(jù)模擬結果了解到管網(wǎng)目前的運行狀態(tài)；第二、管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生事故時，可通過該模型對目前管網(wǎng)的運行狀態(tài)進行模擬，從而分析故障原因，為故障處理提供幫助，提高管網(wǎng)管理水平；第三、若管網(wǎng)系統(tǒng)的供水源較多，可通過該模型分析整個管網(wǎng)系統(tǒng)，判斷水廠布局是否合理，并依據(jù)水廠現(xiàn)狀、管網(wǎng)運行進行遠期規(guī)劃，為管網(wǎng)未來的發(fā)展、擴展奠定良好基礎。其中，管網(wǎng)水力分析的關鍵一步是建立管網(wǎng)微觀模型，如圖 2-3 為江陰市現(xiàn)有水力模型，GIS 中的管網(wǎng)數(shù)據(jù)是建立水力模型的基礎，水力模型的完全應用對 GIS 系統(tǒng)的要求比較高，因此 GIS 系統(tǒng)中的靜態(tài)數(shù)據(jù)和管網(wǎng)拓撲結構的準確性極其重要。

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本文編號：2714880