潘纪昕
1天津泰达水业有限公司
2天津泰达津联自来水有限公司
摘要 城市建筑规模逐渐庞大，而市政建设时的竣工图纸与实际建筑位置差异较大，导致城市管网管控工作也随之存在偏差，如何提升城市管网管控工作的准确性与可靠性，一直是相关部门思考与探索的重点。GIS技术掀起的浪潮，为城市管网管控工作带来了新的方向与发展。本文从GIS技术的特征与定义入手，对GIS技术在供水管网管控工作中的应用优势与具体应用进行探讨与分析。
关键词：GIS技术；城市管网管控；发展现状；具体应用
1、引言
地下管网构成了城市复杂的地下管线系统，管网作为整个地下管线系统中的重要部分，管控工作十分重要。伴随着城市的发展，供水管网逐渐复杂交错、规模庞大且埋在地下，管控工作开展逐渐困难，传统的基于人工经验与图纸相结合的管理模式已不能满足城市供水管网管理的需要。现代化技术不断掀起浪潮，基于GIS技术的供水管网管控工作模式受到极大的欢迎与推崇，不仅可以实现供水管网的信息化管控工作模式，提高城市供水管理的工作效率与质量，形成用户与供水企业互惠互利的良性循环，还可以有效提升出现管网爆管等现象时的抢修效率，避免抢修过程中水资源的大量浪费，促进城市的可持续发展。
2、GIS系统功能
GIS系统是指地理信息系统，主要是由地理空间数据、用户、计算机硬件和软件系统组成，可以实现对项目区域内的地理信息、用户和管线系统信息进行数据收集、分析和动态管理的技术。GIS系统在供水管网信息化管理的过程中，可以将用户需要的信息构建在一个数字集成的平台上，实现信息内容的综合和可视化管理。本项目运用ArcGIS系统，利用RTK/GPS测量仪，手持GPS采集器作为数据采集工具，将构建GIS系统所需要的关键数据收集、更新到数据库中，为科伦坡供水管网规划、设计和施工提供数据依据。
在管网运行管理阶段，通过对各个DMA供水流量数据和用户用水量数据的监控，实现对系统的供水设备设施管理、管网运行维护管理、供水管网在线监测、管网运行调度管理和供水事故处理等方面的管理。与传统供水管网管理相比，管网的信息化管理效率和质量大大提升，可以节省大量的人力和物力，提高供水事故发生时的快速反应时间，提升企业的运行效率。
3、GIS技术在供水管网管控工作中的应用优势
3.1可以实现供水管网的动态管理
城市规模逐渐壮大，城市供水管网也要随之建设、改造、扩建。通过GIS系统，可以将管网的改建数据在系统中实时更新，将地下管线、阀门等准确地记录在系统中，对新增管线与设施、废弃管网与设施也可以完成及时更新，并且可以有效加强供水建筑设施、阀门控制、水质监测方面的监控管理工作，实现城市管网的动态管理。
3.2可以实现供水管网水质的实时监测
在供水管网水质监测中，传统的每个监测点定期采样的人工方法不能及时掌握管网中的水质现状，数据反馈也存在延迟，通过利用GIS，实现了对水质的实时监测，可以随时调整水质的最新状态，并可对供水管网附近的环境进行监测。测量数据可以实时动态分析，在紧急情况下可以迅速采取相应措施。
3.3可以实现资源信息共享
基于GIS技术的管控系统可以实现对供水管线位置、深度、制造商、安装日期、生产日期、状态、阀门、水表以及消防栓相关信息的高效记录，在任何一条管线发生变动的情况下，系统都会自动向相关管理部门提供变动后的信息，以便各个部门之间可以实现与供水管网相关数据信息的资源共享，提高数据信息的利用率与管理效率
4、GIS技术在供水管网管控工作中的具体应用
4.1管网运行管理方面
基于GIS技术的供水管网管控系统对于城市整个供水管网的运行管理而言，发挥着十分重要的辅助作用。在供水管网的网络拓扑分析、管网测流管理、管网漏水管理等方面，也起着同等重要的辅助决策作用，方便在供水管网运行过程中任何环节出现问题都可以在第一时间制定出相应的应急方案。阀门作为供水管网中的重要设施，在运行管理中具有十分重要的作用，传统管理模式中对阀门进行的管理方式是采用纸质资料记录，存在成本高、记录易出错、不易查询等缺陷，GIS技术的应用，有效改善了阀门在运行管理方面的缺陷。除此之外，GIS还可以实现与手持终端设备的深度融合，有效加强管网安装、维修以及管网监察中各方人员间沟通的及时性，解决了传统工作中的许多弊端；并利用GIS的空间分析能力，为供水管网的运行监控管理工作提供科学的依据与参考意见。
4.2设施管理方面
GIS技术可以帮助水务企业对管网布局、水厂、水源、设备设施等信息进行收集并构建出信息管控系统，使企业实时掌握相关信息的分布情况。利用GIS技术可以对水务企业的所有供水相关设施的运行数据、运行参数、水库水位、河流水位等信息参数进行收集与资源统计，将各个设施的信息与位置有效整合，为水务企业供水设施的信息管理提供决策功能。
4.3事故处理方面
基于GIS技术的管网管控系统可以对所有环节进行数字化管理，系统可以实现对空间数据的收集、存储与分析，并对管网进行实时监控。由于城市规模的日益庞大，城市供水管网分布也十分繁杂，并且埋在地下，当管网在运行中出现爆裂或漏损现象时，传统的纸质记录方式不仅抢修耗时长，处理事故效率低下，造成水资源的大量浪费，严重时影响城市居民的正常生活。而GIS技术可以利用自身优势对事故现场进行仿真分析，精准确定范围，及时关阀并提供应急抢修方案，为抢修人员提供最佳的处理方案，有效提高供水管网运行中的事故处理应急能力，为供水系统的信息化与自动化管理带来质的飞跃。
4.4供水管网调度管理方面
当前GIS技术已基本完成了与供水管网管控工作的融合，当前城市普遍用的供水管网管控系统在具备专业模型的基础上，融入了GIS技术的优势，利用GIS技术的空间分析能力与对数据的高效管理，实现了监测与模拟兼容的综合管理模式[4]。通过将供水管网的所有数据信息记录在系统中，实现全面管控，确保供水管网的正常与安全运行。基于GIS技术的背景下，可以为监测与调度提供辅助决策，通过直接获取城市供水管网实时监测数据，在分析历史数据的基础上优化整个城市供水调度过程，实现城市供水管网数据的实时交互，提高管网调度水平。
结语
城市供水管线错综复杂，一定程度上加剧了管网管控的工作难度。GIS技术的高精度、优异的空间分析能力、高效的数据管理为供水管网管控工作带来了质的提升，大大提高了信息化管理水平、供水管网管理效率和事故应急抢修处理能力，为城市管网服务水平提供了坚实的基础。
参考文献
[1]樊婷婷.试论城市供水管网安全运行管理对策[J].清洗世界，2021，37(01):103-104.
[2]李超，陈功，储文强，胡鸿昊.基于改进SHAP的城市供水管网爆管主影响因素研究[J].科技通报，2021，37(01):79-84.
[3]胡凯，吴国平，刘凯伦.城市供水管网改造工程中GIS技术研究[J].云南水力发电，2020，36(08):263-265.
[4]陈思钊，罗庆.城市供水管网管理中GIS技术应用[J].云南水力发电，2019，35(S1):108-109.