時間：2023-07-12 16:27:40
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1南水北調工程投資“靜態控制、動態管理”體系構建
南水北調工程規模浩大、投資額巨大。工程建設資金通過中央財政撥款、南水北調工程基金、國家重大水利建設資金和銀行貸款等多渠道籌集,對投資管理要求高,因此需要構建一個科學合理、能充分調動參建單位各方積極性的投資控制管理模式[1]。
為適應工程建設投資管理的需要,南水北調工程建設主管部門積極研究探索,不斷完善投資控制約束激勵機制,并在工程建設實踐過程中逐步形成了包括靜態投資控制、動態投資管理和投資控制考評等內容的南水北調工程投資“靜態控制、動態管理”體系,為有效提高投資管理水平,控制工程建設總投資奠定了基礎。南水北調工程投資管理框架體系如圖1所示。
圖1所示的框架體系主要包括三大部分:①靜態控制。靜態控制是指項目法人以靜態投資為依據,通過采取設計優化、完善概算結構、組織編報項目管理預算、科學組織施工、加強建設管理等措施,將投資控制在其管理的各設計單元工程靜態投資總和的范圍內。②動態投資管理。動態投資管理是指項目法人對工程實施過程中的建設期貸款利息以及因價格、國家政策調整(含稅費、建設期貸款利率、
率等)和設計變更等因素變化發生超出原批準靜態投資的投資,通過逐年編報年度價差報告、據實計列建設期貸款利息投資、嚴格設計變更管理等措施,對動態投資進行有效管理[2-3]。③投資控制考評。投資控制考評是指以靜態投資加上經批準的年度價差之和,與工程實際完成投資(不含據實計列的建設期貸款利息投資等)進行比較,并視情況進行獎懲。
2南水北調工程投資“靜態控制、動態管理”主要做法
2·1靜態投資控制主要做法
a.編制項目管理預算。項目管理預算是“靜態控制、動態管理”體系的核心,南水北調工程十分重視項目管理預算編制工作,專門出臺了《南水北調工程項目管理預算編制辦法》。在該項工作的實施中,項目法人按照“總量控制、合理調整”的原則,結合工程建設管理體制和招標實際,將項目劃分為業主管理項目、建設單位管理項目、招標工程項目、其他項目4部分,委托具有相應資質的單位編制項目管理預算。這種將項目的劃分盡可能與招標內容和工程實際情況相一致,使得項目管理預算比概算更接近實際,更具有可操作性,將各分項投資控制在批準的項目管理預算范圍內,從而為最終有效控制工程總投資奠定了基礎。
b.實行限額設計。南水北調工程實行的限額設計并不是單純考慮節約投資,更重要的是考慮尊重科學、尊重實際、精心設計和保證設計的科學性。為此,南水北調工程鼓勵項目法人在滿足工程功能、安全標準、質量要求等前提下,采取新技術、新工藝、新材料,實行設計優化,降低工程建設投資。實踐證明,該限額設計管理手段有利于實現對投資限額的控制和管理,也有利于實現對設計規模、設計標準、工程數量與概預算指標等的控制。
c.加強設計變更管理。設計變更是工程投資變化的主要根源,只有對設計變更尤其是重大設計變更實現有效控制,才能控制住工程建設總投資[4]。南水北調工程在設計變更管理上實行了兩條行之有效的措施:一是要求工程建設發生的一般設計變更所增加的投資,應在該設計單元工程內解決,不得突破該工程靜態投資;二是要求屬重大設計變更且所增加的投資超出該工程靜態投資部分,經批準才能納入動態投資管理。實踐表明,以上措施確實能有效減少許多不合理的變更。
d.加強基本預備費使用管理?；绢A備費又稱工程建設不可預見費,主要是針對工程實施過程中可能發生難以預料的支出而事先預留的費用,用以保證工程建設的順利完成[5]。南水北調工程確定了分級管理和限額管理相結合的基本預備費使用管理機制,即一次使用預備費在200萬元以下的,基本預備費在總額的50%以內的,項目法人可根據工程建設實際自主確定使用;但當一次使用預備費超過200萬元,或者項目法人負責管理的基本預備費超過其總額的50%時,項目法人動用基本預備費就需向國務院南水北調辦公室(簡稱南水北調辦)提出申請,經審批或授權后方可使用。這種措施既考慮了項目法人和現場建設管理單位的實際情況,提高了工作效率,同時也有效實現了對基本預備費的控制管理,有力保證了投資控制目標的實現。
e.加強建管費使用管理。建設單位管理費在總投資中所占比重雖然不大,但其反映了建設單位綜合管理水平的高低,是一個比較敏感的指標。目前,在我國工程建設領域,由于建設單位管理費取費標準偏低、列支項目不夠科學、開支預算不強、隨意性大等原因,使得建設單位管理費超支現象非常普遍,費用能控制在批準概算范圍內的很少,很多項目盡管采取了嚴格的節省和控制經費的手段,都無法做到不超支[6]。為從根本上改變這種惡性循環的情況,南水北調工程按照經過管理者的努力可以將建管費控制在批準的概算范圍內或略有節余的原則,在編制項目管理預算時對概算取費標準進行了適當調整,使該項費用的概算處在一個比較合理的水平。同時,建立了約束與激勵機制,將費用控制的效果與管理人員的獎金福利結合起來,促使管理者提高管理水平,充分調動其積極性,保證全面預算管理取得實效,使各建設單位管理費用控制得更好。
2·2動態投資管理主要做法
a.逐年編報年度價差報告。價差計算是價差管理的核心,為規范價差計算工作,南水北調辦專門制定了工程價差報告編制辦法。同時,在價差管理工作中,根據工程特點和建設管理現狀,采用了每年按市場實際情況和國家及行業的有關文件進行測算和報批的辦法。測算工作首先由項目法人委托具有甲級資質和對大型水利水電工程價差編制有豐富經驗的工程造價咨詢公司開展,并按照“依法計價、公平公正”的原則編制年度價差計算報告報南水北調辦;之后,再由南水北調辦組織對各項目法人報送的年度價差報告進行審查,綜合匯總后形成南水北調工程綜合價格指數和年度價差,報國家發展改革委批準。實踐證明,這種做法保證了價差計算結果科學、客觀和公正,也防止了討價還價等扯皮現象的發生。
b.嚴格重大設計變更管理。設計變更,尤其是重大設計變更對工程投資控制影響較大,但在施工過程中卻又往往難以避免。為了有效控制工程投資,南水北調工程對重大設計變更實行了嚴格的管理制度:①明確界定重大設計變更的范圍,即對于初步設計批復后,工程任務和規模,工程等別及建筑物級別、設計標準,工程布置及建筑物結構、用途等方面發生變化,或工程設計變更引起總投資超出國家批準的設計單元工程初步設計概算投資,才界定為重大設計變更;②提高審批單位規格層次,要求重大設計變更必須報南水北調辦審批;③嚴格重大設計變更程序,要求項目法人對重大設計變更情況進行認真分析,編制重大設計變更報告(包括變更緣由、技術方案、設計圖紙、投資分析表等主要內容),并及時組織初審,提出報審意見。通過以上措施有效實現了對重大設計變更的管理,從而確保工程投資控制目實現。
2·3投資控制考評主要做法
a.建立獎懲機制。按照激勵與約束并重的原則建立獎懲機制。首先,明確南水北調工程投資控制考評內容包括工程質量、安全、工期目標和投資控制,其中前三者是基本目標,實行一票否決,即只要有一個目標未能實現就不予獎勵;其次,對于完成工程質量、安全、工期目標,同時有結余投資的,分析結余投資情況,屬優化設計、技術創新、科學組織施工等管理措施形成的結余投資按比例用于獎勵、彌補工程投資缺口等;最后,對于管理不善等主觀因素造成超支的按規定給予處罰,其中超支情節嚴重的則將依據相關規定對有關責任人和責任單位給予行政處罰。
b.分級分層次考評。按照南水北調工程建設管理機制,確定投資控制考評分兩個層面:①由南水北調辦組織對項目法人投資控制的考評,具體實施時項目法人要對完工的設計單元工程編制初步設計概算和項目管理預算執行情況分析報告,評價投資控制情況,對于形成結余投資的,還要分析說明結余投資情況和具體數額,報南水北調辦批準;②由項目法人根據直接管理、委托管理、代建管理的管理模式,對項目建設管理單位分別進行投資控制考評。
c.分階段考評獎懲。根據項目生命周期,對南水北調工程投資控制的考評按初步設計階段和建設實施階段分別開展。①初步設計階段投資控制的考評首先將審批的設計單元工程初步設計概算與對應的可研投資估算進行比較,計算出優化設計投資節約,然后由南水北調辦按照節約投資額的一定比例對設計和參與設計工作單位進行專項獎勵。②建設實施階段投資控制的考評是將初步設計概算投資、經國家有關部門審批同意增減的價差之和,與項目實際投資支出(不含建設期貸款利息和超支建設管理費)進行比較,沒有節余的不得獎勵;投資超支的,按超支額扣減投資控制保證金;有節余的,返還投資控制保證金,并拿出一定比例作為項目法人留成收入,主要用于獎勵。
3南水北調工程投資“靜態控制、動態管理”實踐的幾點啟示
3·1“靜態控制、動態管理”模式是大型水利水電項目投資控制管理的科學方法
實行“靜態控制、動態管理”模式,實際上是以編制初步設計概算年份為基期,把工程投資分為工程基本成本、基本預備費和價差預備費,對影響工程投資的靜態因素和動態因素分別進行控制和管理。這種投資管理模式,防止了項目法人以價格上漲過猛,無法承擔價差為由,一而再、再而三地要求修改概算,同時也防止其調整概算或者在修改調整概算時擅自提高設計標準,或者將因管理不善、施工浪費等原因增加的投資混雜在概算中,轉移責任,變不合理、不合法為合理、合法,加大“三超”的嚴重程度。這種辦法與國際上通行的做法是一致的。通過近幾年的實踐,證明了南水北調工程實行該投資管理模式有利于明確各管理主體的職責,發揮項目法人組織工程建設的主導作用和形成自我約束機制,也有利于國家管理部門進行監督。這與建立社會主義市場經濟體制是相適應的,是符合建立現代企業制度的科學管理方法。
3·2激勵約束機制是“靜態控制、動態管理”模式有效實施的核心和關鍵
建立激勵約束機制,落實項目法人責任制,充分調動參建各方控制工程投資的積極性,是實施“靜態控制、動態管理”模式,有效控制投資,提高項目投資效益的核心和關鍵。為了建立健全投資控制管理的激勵和約束機制,在確保工程質量、安全和工期的前提下,南水北調辦對項目法人所管理設計單元工程進行投資控制考評,項目法人對建設管理單位所管理工程進行投資控制考評,建立投資控制獎懲機制,并由財政部和南水北調辦共同印發了投資控制獎懲辦法。根據獎懲辦法,投資控制考評以靜態投資加上經批準的年度價差之和,與完工項目實際完成投資(不含據實計列的建設期利息)進行比較,視節余或超支情況予以獎懲,這種激勵是目標激勵。同時,這種考評機制也是一種約束機制,如果項目法人由于管理不力造成投資失控,將會按突破投資的不同比例予以處罰,處罰額度控制在項目管理費的30%以內,并依據相關規定對有關責任人和責任單位給予行政處罰。正是通過這種激勵和約束相結合的機制,保證了既實現目標激勵的目標,又實現協調約束的作用,從而有力保障了“靜態控制、動態管理”模式的順利實施。
3·3風險共擔機制是“靜態控制、動態管理”的基礎和保障
靜態投資指以某一價格水平年計算的建設項目全部工程的投資,動態投資系指工程建設過程中包括通貨膨脹和稅種、稅率變化增減的投資,建設期內需支付的籌資利息以及項目利用外資時發生的匯率損益等。無論是靜態投資還是動態投資都存在風險?！办o態控制、動態管理”模式是將靜態投資的風險主要分給項目法人承擔,而將動態投資存在的風險主要分給出資人(國家主管部門)承擔,免除了項目法人難以承擔的價差、貸款利率和政策變動風險。同時,在具體管理過程中為了風險分擔更加公平合理,計算和核定更為公正透明、便于操作,依據風險共擔的原則做了如下具體規定:①建設期利息支出與建設資金的來源和適用利率有直接關系,是項目執行層難以控制的,按實核增這部分動態投資;②項目利用部分外資則匯率的損益也按實增減動態投資;③如果國家稅種稅率發生變化,也按實增減動態投資;④通貨膨脹引起的價格調整是項目投資“靜態控制,動態管理”的重點。這種分擔風險的原則和做法是公平合理的,也是符合國際慣例的,可以最大限度地避免人為因素的影響,大大減少每年投入計算及審定價格調整上的資源,可以讓項目法人集中更多的精力去管理工程,也有利于出資人的宏觀管理。
［關鍵詞］水利工程；數據庫；設計；動態管理；遼寧省
近年來，水利基礎設施建設力度不斷加大，病險水庫除險加固、飲水安全、灌區節水改造、泵站更新改造、水土保持、引輸水工程等建設項目呈現出點多、面廣、量大，管理主體分散，管理對象多樣化等特征，水利建設管理呈現出投資強度高、建設任務重、管理要求高、工作責任大等新的特點[1]。在新的形式下，遼寧省為全面做好水利工程建設與管理工作，在借鑒探索的基礎上，提出開展水利工程建設項目動態管理系統建設，重點研究了水利工程建設項目動態數據庫建設工作，現將設計要點進行交流分享。
1設計要點
數據庫設計是應用系統設計的根基，數據庫設計關乎系統功能實現度、穩定性、擴展性等多個方面的內容[2]。為確保水利工程建設項目動態數據庫達到“把數據管起來，將數據用起來，使數據活起來的”的預期目標，特對數據庫在內容覆蓋、信息共享、標準化、面向對象、約束條件、查詢統計等方面進行了重點設計。
1.1全過程覆蓋
依據遼寧水利建設項目管理經驗，將水利建設項目管理有關字段按照建設過程進行科學劃分，按項目實施過程劃分為前期工作、項目基本信息管理、建設過程管理三大階段，按項目管理內容分為前期工作、項目基本情況、項目招投標、參建單位及人員履行合同情況、進度管理、計劃和資金管理、質量管理、安全管理、檢查稽察督查審計及整改情況、竣工驗收等10個環節[3]，對管理內容進行全面覆蓋。見圖1和圖2。
2水利工程建設項目動態管理數據歸類示意圖
1.2信息互聯共享
在遼寧水利信息化整合建設的背景下，嚴格執行數據來源唯一性的原則，充分利用現有系統的權威數據。與水利建設項目管理有關的設計、施工等單位和人員信息，采取“同存異消”的方針，對遼寧省水利建設市場信用信息平臺系統中的數據字段進行整理，作為水利建設項目動態管理系統數據庫的字段內容，確保此類信息同源權威；同時結合質檢處等有關處室意見，合理設置數據字段，為今后相關處室新建或改建系統提供數據接口。
1.3標準化處理設計
標準化是組織現代化生產的重要手段，是科學管理的重要組成部分，加強數據庫建設的標準化處理在數據庫建設中尤為重要[4]。水利建設項目面廣類多，主要可分為水庫、水閘、泵站等工程建設項目、水土保持治理項目、移民后期扶持項目、水文測站項目、農村電氣化項目以及河流治理項目等幾大類別。為保障水利工程建設項目動態管理數據庫標準統一，特采取“求大同存小異”的方針，對全部項目的前期工作、項目信息管理、除進度管理以外的過程管理進行規范化處理，在字段設計上統籌兼顧，歸一化處理，形成統一標準；因不同項目在進度管理中體現的指標不一樣，比如農村電氣化項目主要體現在發電設備采購、安裝方面，水土保持治理項目體現在魚鱗坑、截水溝、植被綠化的數量、長度和面積上，水庫、水閘等工程項目體現在土石挖方、混凝土澆筑體積上，特采取先差異化后標準化進行處理。通過標準化處理設計，大大提高數據庫的兼容和共享，提高數據庫的通用性，特別利用降低建設成本和方便數據庫用戶使用。
1.4面向對象設計
數據是系統的靈魂，活的數據是系統生命的保證。水利工程項目動態管理數據涉及到項目法人，設計、施工、監理單位及人員、質檢處、安監處、建設與管理處等眾多機構和人員，這些信息都需要納入數據庫中，為保障數據更新及時、穩定，就必須面向對象來設計?？紤]到項目法人在整個項目中的主導作用和穩定性，數據更新以項目法人為主導、質檢處輔助來進行設計。不同對象對項目管理的側重點也不同，考慮用戶在系統使用過程中的權限分配，在對數據庫表的處理上，按照項目法人、參建單位、監督機構、建管機構、管理員等5類人員進行分類標識，支撐系統交互界面的設計與調用。
1.5約束機制設計
提供約束條件機制、完整性檢查方法、違約處理是維護數據庫完整性的充分必要條件。水利工程建設項目動態管理數據庫在約束機制上主要體現在以下幾個方面：1）對數值的自動求和計算方面，避免人工錄入出現計算錯誤；2）對參建單位人員方面，系統自動調取遼寧省水利建設市場信用信息平臺中的入庫資料供填報人員選取，確保各類人員符合相關資格；3）對持證上崗人員出現一員多崗現象及失信懲戒人員進行紅色警示。
1.6查詢統計設計
數據檢索與查詢也是數據庫的主要功能之一[5]。為便于對水利工程建設項目進行統計查詢，特在數據庫設計上充分考慮查詢或統計的口徑，結合遼寧水利建設管理需要，設計了年度、工程類別、業務處室、行政區劃、投資來源等5類統計口徑。其中工程類別和業務處室劃分要與遼寧省水利投資統計軟件相銜接，確保水利建設投資統計結果與本庫中的建設進度統計能對應分析。
3結語
遼寧省水利工程建設項目動態數據庫設計是對遼寧水利工程建設監督管理的一次全方位梳理。經過查閱了大量的法規文件，多次征集有關部門意見，仔細分析數據上報程序，形成了多方認可、程序嚴密、動靜結合、報管分離的水利工程建設動態數據庫，以此庫為基礎，研發遼寧省水利工程建設項目動態管理信息系統，將高效支撐和提升遼寧水利建設與管理效能，為水利建設管理改革發展提供新的起點。
作者:高真偉 趙巨偉 單位:1.遼寧省水利廳建設與管理處 2.遼寧江河水利水電新技術設計研究院
［參考文獻］
［1］陳雷.堅持改革創新強化建設管理努力開創水利建設與管理工作新局面［EB/OL］..2011—06—01.
［2］傘穎，高輝.淺談數據庫設計在系統設計中的重要性［J］.中國校外教育,2013（24）：168—169.
［3］中華人民共和國水利部.SL223-2008，水利水電建設工程驗收規程［S］.北京：中國水利水電出版社，2008：1—10.
關鍵詞：水政監察，動態管理，扶綏縣
中圖分類號： C93 文獻標識碼： A
扶綏縣地處低緯，屬南亞熱帶季風氣候區。年平均氣溫在21.3-22.8℃，歷年最低氣溫-0.6℃，歷年最高氣溫39.5℃，日平均氣溫≥10℃。左江是扶綏的第一大河，稱為扶綏的母親河。左江屬珠江水系，豐水期和枯水期分別可通航500噸位和150噸位的船舶，隨著下游老口電站的建成，通航噸位常年可達1000噸。左江河運船舶順流而下經南寧沿西江航道可通達梧州、廣州、香港等地，逆流而上可通達越南[1]。
長期以來非法采砂破壞河床與侵損河岸污染河道的現象時有發生，這給水政監管帶來很大的壓力。因為未能及時發現，所以很難有效治理，違法者往往采用突擊的形式“作案”，監管人員到來后則遁去，與執法者玩起“捉迷藏”，盜采者因此而屢屢得逞，危害巨大。如何杜絕此類似事件的發生，一直是地方政府考慮的重要問題之一。若能在其“作案”之初則給予立即監管，把非法盜采和侵損河床河岸的行為消滅在萌芽狀態，那么此類事件的發生率將大幅降低。據于此，本文提出的應用高速發展的3S技術搭建扶綏縣水政監察動態管理系統。對河道進行分段實時監控，及時拍照、攝像，使得非法侵損河道、非法采砂等違法行為無處遁形。此外，管理平臺還兼顧有河道受自然災害威脅預警之保護功能。
1 建設任務
扶綏縣水政監察動態管理系統建設的主要任務為以下幾個方面：
（1）標準化建設
認真貫徹執行上級信息化建設標準，結合我縣的實際情況，補充完善我縣信息化建設標準、制度，規范水政監察建設，提高扶綏縣水政監察建設的標準化程度。
（2）數據中心建設
根據國家及區廳要求，建立縣級水政監察動態管理系統數據中心，以實現各類水政監察數據的存儲、管理、共享、交換等。
（3）電子政務系統建設
整合已有的各業務管理系統，建立水政監察動態管理系統，并建立其他業務流程管理系統，實現業務流程網上監察、公文網上審批傳遞的現代化動態管理[2]。
2 技術依據
（1） 《中華人民共和國行政區劃代碼》，GB 2260―2002
（2） 《地球空間數據交換格式》，GB/T 17798―1999
（3） 《國土基礎信息數據分類與代碼》，GB/T 13923－1992
（4） 《城市地理要素―城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管線，編碼結構規則》，GB 14395－93
（5） 《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》，GB/T 13989―1992
（6） 《1∶500 1∶1000 1∶2000，地形圖要素分類與代碼》，GB 14804－1993
（7） 《1∶500 1∶1000 1∶2000，地形圖圖式》，GB/T 20257.1-2007
（8） 《1∶500 1∶1000 1∶2000地形圖數字化規范》，GB/T 17160-1997
（9） 《地籍測繪規范》，國家測繪局 CH 5002-1994
（10） 《地籍圖式規范》，國家測繪局 CH 5002-1994
（11） 《大比例尺地形圖機助成圖規范》，GB 14912-1994
3 總體結構圖
圖1 扶綏縣水政監察動態管理系統總體結構圖
考慮到扶綏縣水政監察大隊的辦公特點及與政府和上級、下級之間網絡聯接的要求，本文采用B/S為主，C/S為輔的網絡模式的系統框架，大隊內部各職能科室通過局域網用B/S模式訪問信息中心，信息中心以C/S模式管理數據；大隊與外網采用物理隔開，通過Internet網相連，并設有防火墻，以保證系統的安全性。各級單位可以通過B/S模式訪問大隊信息中心。
4 系統搭建
4.1數據庫總體架構
扶綏縣水政監察大隊數據中心依托MapGIS K9基礎GIS平臺構建多源異構數據采集、處理、顯示、管理、分析、維護的核心功能倉庫，運用數據中心集成開發平臺自定義搭建可視化的數據組織、視圖加載、界面設計、后臺更新維護，并運用MapGIS-IMS技術向外數據中心數據中心成果。系統探索并實現了扶綏縣水政監察大隊數據中心與日常管理應用相結合的模式和方法，提供可供推廣的數據編碼標準、軟件規范和實現技術，全程服務于土地批、供、用、補、查的各個環節，最終實現了便捷、規范的綜合管理和科學的、準確的數據分析決策支持[3]。
扶綏縣水政監察大隊數據中心中，K9基礎平臺是基礎，提供了豐富、專業的矢量、柵格、影像、三維四位一體的存儲、管理、編輯與分析功能。數據中心集成開發平臺提供了系統的運行框架，以及其他業務專用插件，通用搭建組合，最終行成了綜合管理系統中用于后臺的數據中心管理的C/S子系統，該子系統的用戶對象是信息中心技術人員，主要提供了數據的上載入庫、管理更新、綜合統計輸出等功能。
4.2 邏輯結構
數據中心主要包含六個部分：網絡系統、數據存貯系統、空間數據中心管理平臺、數據服務系統、數據挖掘支持系統和數據交換系統。
網絡系統提供網絡接入、本級核心網絡管理功能；數據存貯系統包括數據庫管理系統和文件管理系統，提供對各類數據的存貯、備份、恢復、遷移等基礎功能；空間數據中心管理平臺提供數據的檢查、整合、數據入庫、數據的更新維護、數據清理等功能；數據服務系統提供數據目錄、數據服務目錄、元數據、數據搜索引擎、數據加工、服務計費等功能；數據挖掘支持系統完成數據的主題分析，主題統計，數據挖掘、輸出，決策服務等功能；數據交換系統提供數據提取、數據發送、數據接收、數據轉換、數據傳輸方面的功能。
4.3 業務板塊
業務庫中的業務均可自定義的業務編號規則，每個業務對應一個或者多個相關聯或者組合在一起的案卷，不同類型的案卷編號均采用統一的編號規則，案卷中包含業務坐標信息、表格信息、多媒體信息，可以以數據包的形式壓縮導出或者導入。
數據庫空間數據庫的設計和更新與其數據中心的業務板塊設計是緊密相連的。每個業務板塊在運轉時都需要特定的基礎空間數據做決策基礎，劃定一定的分析范圍進行空間裁剪分析得到決策結果，并最終提交或者放棄提交業務專題圖層的落地更新。
4.4 系統數據庫
按數據來源劃分，數據中心數據包括調查數據和審批數據，調查數據指通過野外調查的成果數據；審批數據指辦理各類業務產生的數據。按數據用途劃分，數據中心數據倉庫管理的數據包括基礎數據和專題數據?；A數據主要是指反映水政監察現狀，主要包括基礎地理數據、遙感影像數據。專題數據是指根據水政監察需要從基礎數據派生的數據。專題數據包括規劃數據、執法數據與地質環境數據。
一般而言，水政監察數據中心數據庫可能包括如下空間數據：
① 第二次土地調查變更數據庫；
② 第二次土地調查DOM影像圖；
③ “一張圖”遙感影像圖；
④ 土地整理項目規劃和竣工圖；
⑤ 衛片監測數據；
以上數據通過分散采集、加然后工、檢查，形成數據成果，按照統一的命名規范，按層存放在物理數據庫中，形成各業務科室關心的邏輯上的專題基礎空間數據庫。
4.5 管理與共享方式
實現扶綏縣水政監察信息統一管理與共享交換暢通，在系統建設運行過程中必須滿足以下要求：
市、縣級數據中心由各地信息中心或相應信息機構負責建設、運行、管理和維護，保證數據中心建設的規范、完整和可靠。
將水政監察所需的各類基礎信息匯總提交到各自信息中心或相應信息機構，由數據中心統一管理和存儲，并負責與上下級共享交換以及對外提供信息服務。
為保證市、縣各地信息系統的數據格式和結構一致性及數據完整性，扶綏縣水政監察系統應按國家和自治區要求的標準進行建設，特別是數據庫和應用系統的建設必須符合標準，如提供符合標準的空間數據和屬性數據的導入、導出功能等。
數據存儲采用分布式和集中式相結合的方式，不但能對本級信息進行統一管理，并能實現與上下級系統間的調用、共享和交換。GIS系統管理的空間數據應逐步由單個圖形文件形式過渡到由關系型數據庫直接管理矢量數據的形式，實現空間數據和屬性數據共存于關系型數據庫中。
由于數據信息在扶綏縣水政監察信息系統乃至整個工作中的重要性，因此數據備份是各地信息中心或相應信息機構需特別加強的工作，必要時應采取數據異地備份。
5結束語
扶綏縣水政監察動態管理系統的建設與應用，將化被動管理為主動管理，及時遏制水事違法事件的發生。隨著系統布點的增多，水政監管工作將會發揮巨大的水政監察動態管理作用，同時將大大促進國民經濟和社會信息化的發展。
參考文獻
[1] 扶綏縣水利局．扶綏縣水利志[M]． 扶綏縣水利局，2010：100―105．
關鍵詞：水政監察；動態管理；方案
前言
惠安縣地處福建東南沿海，境內分布著四大溪流，灘淺水緩，沙質豐優，長期以來非法采砂破壞河床的現象十分猖獗，侵損河岸污染河道的事件也時有發生，這給水政監管帶來很大的壓力。由于未能及時發現，故很難有效治理，違法者往往采用突擊的形式“作案”，監管人員到來后則遁去，與執法者玩起“躲迷藏”，盜采者因此而屢屢得逞，危害巨大。如何杜絕此類似事件的發生，一直是地方政府考慮的重要問題之一。若能在其“作案”之初則給予立即監管，把非法盜采和侵損河床河岸的行為消滅在萌芽狀態，那么此類事件的發生率將大幅降低。據此思路，本文提出的應用信息遙感技術――水政監察動態管理平臺，對河道的重要部位進行實時監控，及時拍照、攝像，使得非法侵損河道、非法采砂等違法行為無處遁形。此外，管理平臺還兼顧有河道受自然災害威脅預警之保護功能。以下介紹水政監察動態管理平臺的構造、原理以及其技術要求等內容。
1 系統組成
水政監察動態管理平臺信息遙感技術主要由水文監測（雨量、水位、流量）和視頻監控以及信息傳輸三個部分組成。通過現場檢測到的各種數據的變化進行分析，最后綜合判斷現場出現的狀況：是自然災害對河岸的威脅，還是人為非法采砂或對河岸河床、植被的侵損，進而作出采取相應行動的決定，有效保護水利工程設施，杜絕非法破壞行為。
1.1 雨量計
雨量計采用翻斗式雨量計，雨量每增加1mm即雨量計輸出一個電信號，送至終端機上轉換為數據信號，最后經手機模塊轉變為一個代表雨量數值的射頻信號向外界發射（短信或GPRS信號）。
1.2 水位計
水位計采用氣泡式水位計，其水位傳感頭安裝在河流或水庫中，每當水位增加或減少一定數值（可按需設定，如5cm等），即氣泡水位計輸出一個能反映水位的電信號，送至終端機上轉換為數據信號，再經手機模塊轉變為一個代表水位數值的射頻信號向外界發射（短信或GPRS信號），最后借助移動通信把信息傳輸至機房控制中心。
1.3 流量計
流量計安裝在河流某中能反映某種典型信息的重要河段，每當河流流量發生變化，且變化量超過某設定的數值時，流量計即輸出一個相應的電信號，并送至終端機上轉換為數據信號，再經手機模塊轉變為一個代表流量數值的射頻信號向外界發射（短信或GPRS信號），最后借助移動通信把信息傳輸至機房控制中心。
1.4 視頻監控
視頻監控由紅外攝像頭和控制云臺與微波視頻傳輸系統等組成，現場視頻圖像將通過攝像頭轉換成視頻信號再經過微波發射裝置，把反映現場情景的視頻圖像信號傳輸至單位里的機房控制中心。
1.5 支持設備
監控現場所有傳感設備的工作都依賴于一個共同的支持系統，那就是電源供給系統，它由太陽能電池板和蓄電池及充電設備等組成，夜間或陰雨天時，由蓄電池供電，白天由太陽能向蓄電池充電，這樣，電能就能一直保持下去，保持一段相當長的時間，蓄電池至少可以使用5年。
2 監控原理
通過獲取來自雨量計、水位計、流量計及視頻監控這些傳感設施的各種數據圖像，即可進行綜合分析，判斷所保護的河段是否正在遭受人為的破壞（包括非法采砂、侵損河岸河床等）或正受自然災害的威脅或破壞，從而作出正確行動的決定。
2.1 雨量水位流量監控
當監測點附近下大雨且雨量達到一定預警數值時，河水水位也必將跟著上漲，來自水位傳感器的水位數值將不斷增加，當水位增加達到一定的預警值時，且雨量值仍在不斷攀升，則預示著被監測段的河岸可能會受洪水的威脅，此時指揮中心就會作出決定，通知做好該河段的防護工作，包括加密巡護，做好加固搶險的準備。此外，當檢測段河流水位低至一定程度時，其不遠的上游就可能出現干涸，人為非法采砂現象就會增多，此時就需要加強巡查，把非法采砂破壞河床的事件消滅在萌芽狀態，提高巡查效率。同樣，當被監測河段水位增加到一定程度時，就必須注意巡查，以防采砂船的侵擾。同理流量數據也同樣能夠反映出河道的水量多寡，通過掌握流量與水量的關系，即能有效地判斷出非法采砂和破壞河道事件發生的幾率大小。
2.2 視頻監控
利用視頻攝像頭對重要河段重要區域進行全天候的視頻監控，能夠有效地遠程監控被監控的區域是否有違法水事案件、入河排污、河道污染等事件的發生。視頻攝像頭把現場場景轉換成視頻信號，傳輸至視頻處理中心，再加載至射頻信號中，通過微波傳送，把加載有視頻信息的微波信號發送至指揮中心的微波接收裝置上，再輸送至計算機的數據處理中心，經信息圖像處理軟件處理后在顯示屏上還原出相應的視頻場景，值守人員通過監控圖像即可及時發現侵損河岸河床以及非法采砂等違法行為。
3 技術指標
3.1 水位計：量程0-15m，精度+5mm，分辨率1mm/0.1mBar；測量間隔1min-24h。
3.2 雨量計：分辨率1mm，雨強測量范圍0-4/min，允許通過最大雨強8mm/min。
3.3 太陽能板：工作電壓≥16V，工作電流≥2A，峰值功率40W。
3.4 蓄電池：12V，100Ah；浮充壽命≥5年。
3.5 視頻攝像：200萬像素，旋轉角度水平0-360°，垂直0-105°，
水平視角55.4-2.9度（廣角-遠望），焦距20倍光學變焦。
3.6 遙測終端機：雨量范圍0-9999mm，可循環，水位0-4095cm，信源編碼BCD，信道編碼BCH，數據傳輸模式采用異步傳輸，工作電源12V，靜態電流≤2.5mA。
3.7 GPRS/GSM/CDMA模塊：工頻支持雙頻GSM/GPRS，發射功率2W（900MHz），功耗≤150mA（工作），靜態功耗≤10Ma。
4 結束語
據不完全統計，每年遭受盜采的河沙以及河床河岸遭受破壞的損失達到上千萬元之多，其社會危害所造成的損失更是巨大。而水政監察動態管理系統的推廣應用，變被動管理為主動管理，及時遏制水事違法事件的發生。隨著系統布點的增多，水政監管工作將有了質的飛躍，增強執法能力，減少盲目“疲勞作戰”的無用功，提高執法效率，每年可遏制非法采砂事件50起以上，減少大量水土流失，減少河流污染以及侵占破壞河道河岸的事件發生，由此所產生的效益非常巨大，所帶來的社會效益更是不可估量。
參考文獻
[1]陳敏，張仁陵.水雨情自動測報系統[J].中國水利，2007（11）.
關鍵詞：給水管網；動態水力建模數據；管理
中圖分類號：TU821文獻標識碼： A
1.給水管網動態模擬概述
針對給水管網運行特點，建立相應的動態水力模型，不僅能夠實現優化控制的目的，同時還能夠起到科學管理的效果。在模型中，其水流需要能夠有效反映現實管網中水流所具有的流動狀態，換而言之，該動態模型需要能夠有效反映現實管網中的一系列動態參數。合理的給水管網動態模型具有以下作用：對管網漏損進行有效的輔助預測；對事故狀態下的運行進行有效模擬，從而便于故障解決措施的制定和實施；對以爆管為代表的一系列異常狀況進行預見性分析，為調度及維修人員提供有益參考；為水系統運行的后續優化工作奠定基礎；方便水質模型的構建，在水質分析過程中發揮輔助作用[1]。
2.給水管網動態水力建模數據分析
2.1動態水力建模數據類型及來源
管網屬性數據。對于給水管網而言，其屬性數據通常指的是測量值及實際調查獲得數據，該類數據大多情況下借助GIS系統便能夠準確獲得。
管網運行監測數據。該類數據主要包括兩個部分，一種是在線監測的壓力數據，另一種是在線監測的流量數據。在建立水力模型的過程中，通常應用SCADA系統以實現對管網的延時模擬，也可以截取代表性較為突出的某幾天數據進行模型校驗處理
實測數據。在具體建模環節，需進行實測的數據主要包括三大部分，一是對管網屬性中那一類不確定信息進行準確地現場測定，二是對水泵曲線（尤其是工作年限較長的）進行現場實測，三是對用戶的用水量曲線進行現場測定。
派生數據。所謂派生數據指的是，在分析數據過程中形成的一類新數據，雖然不是建模的必要組成部分，但有助于對既有數據中所包含的隱形信息進行一定程度的挖掘。如可利用數據挖掘功能對爆管進行分析，從而提高管網的安全系數。
2.2動態水力建模數據質量分析
2.2.1數據質量評價準則
在建模過程中，應對相關數據質量進行有效分析和控制。所謂數據質量（英文簡稱DQI）指的是，參與動態建模的諸多數據能夠滿足建模實際需求的特征。在獲悉數據質量的情況下，才能對建模的可行性等進行準確預判斷。對于動態建模數據而言，其質量水平集中體現在如下各點：準確度、精度、不確定性、包容性、一致性、完整性、易使用性、可得性、現勢性等。
2.2.2數據質量評價方法——以模糊綜合評價法為例
采用模糊綜合評價法的過程中，涉及以下評價指標：1）拓撲屬性，如節點坐標位置精度等；2）節點流量，如用水數據精度等；3）泵站相關數據，如水泵曲線符合實際的程度；4）監測數據，如監測點分布密度；5）其它輔助信息，如地面標高等反應真實的程度。
對上述指標進行評價時，劃分優良中差四個不同等級：優指的是數據質量相當優異，能夠為建模工作提供理想的數據支持；良指的是數據質量稍次；中指的是能夠基本滿足建模需要；差指的是數據質量極不理想，無法支持建模工作。
2.3數據處理
當篩選出適宜的管網建模數據之后，接下來便需對其展開相應標準化處理，即對原始形式下的數據進行處理，使其轉化成標準的且能夠參與實際建模的形式。
管網建模過程中，涉及的關鍵數據需求及其處理如下：1）建立健全管網拓撲結構，并準確輸入有關屬性信息——管網拓撲結構、管段以及節點屬性、標高數據等；2）對節點流量進行科學分配——用戶用水量數據以及用水曲線；3）構建有效的泵站模型，并加以校核——水泵曲線以及泵站運行記錄；4）展開相應的模擬計算以及校核——監測點數據記錄等[2]。
3.動態水力模型數據綜合管理
3.1模型數據綜合管理需求分析
3.1.1數據完整和同步的需求
給水系統涉及的數據絕大部分屬于測量值以及實地調研數據，所以，應尋求這樣一個高效數據管理系統，即無論發生何種類型的連動變更，都能夠借助系統本身提供的內部功能予以自行維護，從而保證一系列數據的完整性以及同步性。另外，在正式管理過程中，應嚴格設置和管理用戶權限，從而確保相關數據的安全性。
3.1.2數據使用便利的需求
在模型的諸多計算中，通常需要涉及大量數據的綜合計算，由于來源不一，再加上格式多樣，所以，有必要構建一個高度統一的數據管理系統，為數據使用提供便利，不僅如此，借助視圖或者存儲方式，能夠基于模型計算對數據的相應要求而得到目的明確的查詢結果，從而在一定程度上有效強化了篩選模型計算數據的工作效率。
3.2給水管網動態數據管理技術——給水管網動態數據庫
給水管網動態數據庫的構成如圖1所示。
圖1 給水管網數據庫系統
對該數據庫進行管理時，主要涉及以下幾點：1）數據存儲，即把全部數據轉化成數據表形式，并存儲起來；2）數據庫連接，即數據庫之間的連接，以及數據庫和其他系統之間的連接；綜合/聯合查詢，借助查詢方式搜集需要用到的數據及信息，又或者基于視圖與存儲的形式，對常用查詢模塊進行有效保存，以便后期調用；3）數據更新；4）用戶管理。
3.2.1數據庫設計原則
數據庫設計原則主要包括：滿足用戶需求的實用性原則、數據的準確性原則、安全穩定性原則、易操作性可擴展性原則、
3.2.2數據庫的建立
數據庫組成主要涉及以下幾點：1）管網基礎數據類，如參數表、用戶信息表、測壓點信息表、水泵信息表、水廠信息表、閥門信息表、加壓泵站信息表、清水池信息表；2）動態模擬數據類，如測壓點壓力表、水廠出水壓力表、水泵數據表、清水池水位表、加壓泵站數據表、閥門數據表、累計流量數據表。
將上述數據統籌、歸類、入庫便能夠獲得一個具有動態特性的數據管理系統。
數據表相互間存在一定的關聯性以及制約性，這是因為數據本身便存在一定的關聯性，常見的有管線和節點之間、閥門和節點之間、以及設備兩端節點之間等。在執行刪除或者編輯等重要動作時，應特別注意：對節點進行挪動時，與節點保持相連的管道也應隨著節點置的變化而發生相應的變化；對節點新坐標進行確定時，需要對管道長度進行修改；對管段進行移動時，對于該管段而言，其兩個節點也會隨之進行相應的移動，另外，和這一管段存在連接關系的諸多管段也會隨之出現一定程度的拉伸效應。在數據庫管理系統的幫助下，能夠清晰且明確地觀察到數據表相互間存在的關系結構，從而準確理清各個數據表之間的內外在關系。
數據庫的其他組成部分：1）視圖。對于那些需要固定格式處理的數據可借助視圖予以保存，在需要的情況下再抽調出來，從而有效避免了重復作業的發生；2）存儲過程。對于那些應用頻率相對較高的查詢模塊，則有必要為其編譯相應的存儲過程，使其成為具有獨立特性的單元體以供用戶調用，從而防止代碼的多次編譯，進而節省大量的人力和時間；3）觸發。通常適應于級聯更新或者級聯刪除的情況。
3.2.3數據維護和更新
基于現有模型構建一個全新的、完整的數據庫之后，在將來的備份及更新時，那些不同時間段的數據便有了與之相應的版本。應用數據庫系統管理軟件本身具備的優異更新及備份功能，能夠基于既有的數據庫開展相應的備份操作，在此過程中，基礎數據庫可以共用，而不同時間段的各個版本可以以相對獨立的更新文件形式予以存儲，如此一來，任何時間段所對應的版本均能夠得到完整而有效的保存，不僅如此，還實現了數據冗余最小化的目標，再加上共享度相對較高，文件以最小體積形式存在，使得更新任務量也相對較小。
對給水管網動態模型數據進行維護和更新時，主要涉及如下工作：1）對管網模型的拓撲結構及有關數據進行更新；2）對節點流量進行更新；3）對操作方案進行更新；4）對管道粗糙系數進行更新；5）對水泵特性曲線進行更新；6）對模型進行定期檢驗[4]。
當上述數據出現相應改變時，數據庫中與之對應的數據也會隨之被有效更新。對管網拓撲結構及相關屬性信息進行更新時，可借助數據庫和模型本身的接口對相關模型數據進行重新導入。對于那些繁雜程度較高且形式變化較多的數據，可結合具體變化情況，由有修改權限的數據庫管理人員進行手動方式或者其他方式的更新。
4.結束語
隨著城市給水管網規模的不斷擴大，其運行及管理工作將面臨更大的挑戰，所以，做好給水管網動態水力建模數據分析及其綜合管理工作便顯得尤為重要了。相信隨著研究的不斷深入，動態水力模型將會在功能及精度上取得更大的進步，從而為城市給水管網的正常運行及高效運行提供更大的幫助。
參考文獻：
[1]陳濤,徐鵬,趙潔. 給水管網動態水力模擬系統的建模研究[J]. 城鎮供水,2012,01:66-67.
關鍵詞：給水管網微觀動態水力模型 標準方法 拓撲結構
1 水司建立給水管網微觀動態水力模型的必要性
給水管網微觀動態水力模型是指將給水系統中的一些給水設施(如：水泵、管道、閥門、 水庫或水塔等)的特性數據、屬性數據及水量數據輸入管網模擬計算軟件，進行延時模擬計 算，并達到一定校驗標準的模型。建立大規模城市給水管網微觀水力模型是一項系統工程。
要實現配水系統的科學化管理，尤其是大規模給水系統，水司必須建立給水管網微觀動態 水力模型，原因是：給水系統的規劃、設計及改擴建需要它；能指導和幫助安排檢漏工作； 管網改造優先性評估；診斷管網中的異常情況，如：錯關閥門，摩阻突變等，并提出解決方 案；分析事故或工程對用戶用水的影響程度，分析用水困難原因，提高供水服務業務水平； 調查大規模給水系統中水打回籠現象，尋找季節性閥門經濟開度；用模型進行每天管網運行 工況分析，能增強調度員調度信心，有利于經濟調度，同時模型可用于培訓調度員；能幫助 選定管網中測點位置，優化測點布置；在管網微觀水力模型的基礎上可開發水質模型，管網 水力動態模型與SCADA系統相連，可實現在線實時調度，為進一步實現離線或在線優化調度 提供條件等等。
2 建立給水管網微觀動態水力模型標準方法
2.1 管網分析軟件及現場測試儀器的選擇原則
選定管網分析軟件原則：
(1)與GIS、營業水費賬單系統及SCADA系統有接口；
(2)能支持多種操作平臺，支持多種輸入輸出設備，有網絡版，人機界面友好；
(3)計算管網節點數應無限，計算速度快，占內存少(15000個節點管網模型要求內存不能超過35M)；
(4)能對多種給水設施進行模擬，同一種給水設施有多種水力計算公式(尤其是管道)；
(5)具備條件選定功能，具備對某些給水設施參數整體改變或修改的功能，能進行延時模擬計算(至少24h)，時間間隔可任意設置；
(6)具備模型組合、拆分及簡化功能；
(7)建立的GIS圖形能作為一個圖層放在管網模型圖形底層，同時能對管網模型進行正常的 修改等操作。
現場測試儀器的選擇原則：
(1)水泵測試儀應具備測定電動機功率及效率，水泵的H～Q曲線，H～η曲線，水泵溫度等參數；
(2)壓力數據采集儀應能連接消火栓，收集壓力數據；流量儀能安裝在流量井里，進行雙 向瞬時流量測定，桿的振動應該小，同時具備多種規格；水位儀投入水底，應能采集水位或 深度變化；
(3)各種儀器設備及電池能防水，有時鐘、日歷及隨機存儲器，采集時間間隔應能設置， 數據容量不能少于7d(間隔15min)；
(4)采集的數據應能在測試儀的隨機存儲器和個人計算機(PC)之間相互調用；
(5)各種儀器設備采集數據的量程及精度應滿足要求，安裝操作應簡便、安全。
2.2 建立管網模型拓撲結構
管網模型拓撲結構的建立有兩種方法：一種是用數字化儀將給水設施數字化輸入建模軟件 ，形成點線結構的管網圖形；另一種是從給水GIS系統中按照一定的文件格式調入經矢量化 的給水設施圖形數據和屬性數據，使之在管網模型軟件里形成計算機給水系統管網圖形。不 論是用哪種方法，實際的管網圖形都要經過"微誤差簡化"[1]，前一種方法是在 管線圖紙上完成，第二種方法是在管網建模軟件里完成的。
"微誤差簡化"原則：
(1)簡化枝狀管。一般情況下，將枝狀管簡化掉，把它的用戶用水量劃到與之相連的環狀 管節點上，如果枝狀管上有大用戶，將保留該枝狀管，便于大用戶24h實時用水曲線調查；
(2)簡化"T"(梯)型連通管。當連通兩管道"T"的直徑與其中一根管道的直徑相同時， 將"T"簡化掉；如連通兩管道"T"的直徑與兩根管道的直徑都不同時，將保留"T"；如 "T"上有常規操作閥，將保留"T"；
(3)輸水管道如不是枝狀管，不論直徑大小，不能簡化掉；
(4)管網結構不能進行人工分解，平行管線不能合并；
(5)多根管道連接于同一根管道，且節點間間距小于2m，可合并為一個節點，局部水頭損 失轉化為管道沿程水頭損失；
(6)管道拐彎或經"微誤差簡化"產生的水頭損失，模型校驗時轉化為管道沿程水頭損失。
節點的選定應遵循以下原則：
(1)閥門和水泵的兩端設置節點；
(2)水庫或水塔設置節點；
(3)管道交叉連通處設置節點；
(4)管道變徑處設置節點；
(5)埋設年代不同的管道(一般在5年以上)連接處設置節點；
(6)管材不同的管道連接處設置節點；
(7)大用戶位置設置單獨用水量節點；
(8)現場測試點處設置節點。
節點和元素編碼方法：
節點和元素編碼沒有統一的規則，應該根據給水管網建模給水區域的具體情況而定。節點 和元素的編碼應用有限的位數盡量反映多的信息量，模型軟件里允許的節點和元素編碼一般 各為8位字符，信息量一般包括：給水設施類別、使用年代、材質、區域、圖紙號等。這樣 一來，便于管網模型的更新和校驗，便于對實際管網的操作、保養和管理，也便于工程應用。
給水GIS里的節點編碼方法一般與管網模型里節點編碼方法不同，如：給水GIS里的閥門、 水泵等，只有一個編碼，而管網模型里將任何單個給水設施兩個節點，一個元素編碼；考慮 雙方接口時，應考慮節點和元素編碼在兩個系統之間的相互轉化或生成方法；如給水設施是 利用數字化板輸入，那么節點和元素編碼是直接手工輸入管網模型軟件。節點的高程、管道的公稱直徑應從GIS系統里轉入到管網模型，或手工直接輸入，管道公 稱直徑轉化為實際直徑應在管網模型軟件里采用條件整體改變方式完成。
2.3 現場測試
現場測試的目的是為計算給水區域或系統的總用水量、節點流量及校驗管網動態水力模型 提供數據。SCADA系統或遙測系統返回的數據一般不能滿足建模精度要求。
現場對給水系統任何檢查和操作，都應該遵從給水系統有關安全操作程序，絕對不能影響 正常的日常供水秩序；對閥門或水泵的操作，必須得到有關責任部門的批準，并協作完成。
2.3.1 測試前的準備工作
(1)整理分析用戶用水量賬單數據，選定要現場讀數的水表為大用戶水表；對選定的大用 戶水表進行強檢、校正，對于大用戶，要調查每周工作天數，每天的工作時間，工作班制， 是否有廠內蓄水池，蓄水池體積，進水方式，進水時間及使用周期等；
關鍵詞：給水管網 動態分析 水力模型 現場測試 校驗
上海市自來水公司供水系統是世界上最大的供水系統之一，由16座水廠、42座泵站和6300km的供水管線組成，供水區域為690km2，裝有220萬只水表。1998年日最高供水量為650.1×104t。近年來，隨著上海市的高速發展，給水管網的改擴建及給水管網的日常操作管理引起人們的關注。
上海市給水管網的改擴建主要指由于上海市區向郊區延伸，原有的某些給水設施(泵站、水庫等)不合理性日益明顯，引起了宏觀規劃問題；由于大量的低層房屋被高層代替，局部用水量增加，引起了局部用水量的規劃問題。長期以來，上海市供水管網的日常操作(主要指水源調度、管網的維護和更新)主要是憑借經驗，而不是建立在科學的理論體系之上。
建立計算機給水管網動態水力模型(包括計算機給水管網宏觀動態水力模型和詳細動態水力模型)，是解決這個問題的最有效手段。宏觀動態水力模型主要用于上海市給水總體規劃活動的分析，包括優化現有的給水設施，規劃新給水設施，為上海市供水系統的改擴建提供宏觀的、總體的分析策略。詳細動態水力模型主要用于上海市供水系統的日常操作、維護和更新的活動分析，包括為管網的更新和維護提供科學的操作管理方法，為區域性的給水管網規劃、設計和更新的優先性評估提供科學依據。
1 研究方法
1.1 建立計算機供水管網圖形［1、2］
計算機供水系統管網圖形應該包括供水系統中的所有供水設施及其圖形數據和屬性數據(如管道直徑、節點標高、位置坐標等)。一般有兩種方法建立計算機供水系統管網圖形，一種是用數字化板將供水設施數字化輸入管網建模軟件，形成點線結構的管網圖形；另一種是從供水地理信息系統(GIS)中按照一定的文件格式調用供水設施的圖形數據和屬性數據，使之在管網建模軟件里形成計算機供水系統管網圖形。
上海市供水設施的數目大，計算機供水系統管網圖形中節點數目過多，根據建立供水管網模型的用途不同，制定了取舍管線的原則：宏觀動態水力模型中應該包括直徑≥500mm的管道和部分水力條件重要的小管道；詳細動態水力模型中應該包括直徑≥300 mm的管道和部分水力條件重要的小管道。形成計算機供水系統管網圖形后，經“微誤差簡化”，建立起浦西地區計算機供水系統詳細模型管網圖形。
1.2 現場測試
現場測試的目的是為計算供水系統的用水量、節點流量及校驗管網動態水力模型提供數據。
建立上海市給水管網動態水力模型過程中的現場測試由三部分組成：測試供水系統壓力和流量值；大用戶用水調查及現場24h讀表實測；測試水泵的特性參數。要求前兩個部分的現場測試同時進行?？偣策M行了十次大規模的現場測試，第一次測試的目的是為了解給水管網當中水流的大致流動方向及壓力分布情況，為選擇模型現場測試點提供參考；后九次是為給水管網模型的校驗提供原始數據。由于受儀器數量的限制，在現場測試過程中，將浦西地區給水管網宏觀動態水力模型的測試分為南區、北區和中區分別進行，同時又將南區和中區各分為三個子區域進行現場測試，北區的管網結構比較簡單，只進行宏觀動態水力模型的現場測試。
以上海市1996年10月用戶用水量數據庫為依據，對用水量>15000t/月、占總用水量32.5%的972家大用戶進行同時現場24 h抄表，對用水量為5000～15000 t/月、占用水量15.9%的1826家工業用戶進行工作班制和用水特點調查，為計算不同工作班制工業用戶的用水模式曲線提供數據［3］。
水泵使用的時間過長，原有水泵的水力特性參數會發生變化，建立管網動態水力模型時需要重新測試。建立上海市給水管網動態水力模型的過程中，共測試了209臺水泵。
1.3 節點流量的計算方法［3、4］
上海市給水管網動態水力模型中節點流量的計算是基于大量的現場實測數據、大用戶現場讀表數據和用戶每月讀表抄見數數據庫。節點流量的計算方法見圖1。
1.4 管道阻力計算公式
管道阻力計算公式一般采用海曾-威廉(Hazen Williams)公式或柯爾勃洛克-魏特(Colebrook White)公式。流速范圍在0～0.9m/s時，兩公式的計算結果很接近［5］；對于高雷諾數的高速水流，海曾-威廉公式的誤差增大，流速為1.5m/s時，水力坡降誤差有時超過20%［6］。在用水高峰時，很多管道的流速超過1.5m/s，因此選用柯爾勃洛克-魏特公式計算管道的阻力。
1.5 管道絕對粗糙度
經整理分析，上海市大量的供水系統管道壁切片的絕對粗糙度數據見表1。
表1 上海市供水系統管道絕對粗糙度 管材 管道絕對粗糙度
（mm） 取樣年 每年增長比例 1980年前 1980年后 鋼筋混凝土管 2.55 1930 0.025 0.075 鑄鐵管 有內涂層 1.63 1930 0.025 0.075 無內涂層 16.40 1930 0.25 鋼管 有內涂層 1.54 1967 0.025 0.075 無內涂層 16.31 1930 0.25
1.6 模型校驗點的選擇和校驗結果
1.6.1 模型校驗點的選擇
對于大型供水系統管網模型而言，模型校驗點的選擇應遵循以下原則：
① 模型校驗點的數目應占模型節點數目10%以上。上海市供水系統管網模型校驗點的數目占模型節點數目15%左右。
② 模型校驗點要均勻地分布在管網模型中。
③ 模型校驗點的水力參數值要有代表性，能夠控制管網模型在該校驗點局部的水流流動情況。
1.6.2 校驗結果
上海市給水管網動態水力模型的計算值和現場測試值吻合很好，
表明該模型模擬了管網中水流在測試天的真實流動，見表2。
表2 上海市給水管網動態水力模型的校驗結果 項目 參數 參數的校驗標準 校驗結果 管段流量 流量大于用水量10%的管段 實測值的±5% 0.6% 流量小于用水量10%的管段 實測值的±10% 1.3% 節點壓力 100%的校驗節點 實測值的±39.21 kPa 100% 80%的校驗節點 實測值的±19.6kPa 97% 50%的校驗節點 實測值的±9.8kPa 82% 水庫 水庫水位 實測值的±5% 0.1%
1.7 水力模型的維護和更新
給水管網動態水力模型的維護和更新工作主要包括：在管網模型中增加新的或刪除廢棄的給水設施、更新節點流量和調度操作方案等。
2 實踐意義
上海市給水管網動態水力模型已投入應用，效益良好，具有重大的實踐意義：
① 第一次將大型供水系統輸入計算機，并建立起管網動態水力模型。
② 能夠指導管網系統的日常管理工作，如：避免出現管網中水打回籠，協助檢漏工作，尋找較優的季節性閥門開關狀態，指導管網改擴建工作等。
③ 能夠有效地分析用戶用水中存在的主要問題，有針對性地提出解決方案。
④ 通過模型掌握水流的真實流動狀況，以利于對大型供水系統進行管理和調度。
⑤ 為上海市自來水公司供水系統開發實時在線調度模型提供了基礎。管網動態水力模型與SCADA系統相接，實現實時在線優化調度，還有待進一步研究。
參考文獻
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