现阶段的给排水管理工作还是以人工管理为主,由于管理人员数量较少,在日常管理中,很难深入每个管网节点进行管理,致使在管网运行期间经常出现突发性的管道爆裂问题,这不仅会影响给排水管网的供水效率,还会带来水资源浪费的问题。在各类科学技术快速发展的基础上,为管网管理和优化提供了有力的技术支持,可借助先进的技术构建给排水管网管理系统,对管网运行状态进行实时监督,从而保障管网的运行可靠性。此外,也可实现对管网的优化设计,达成高效供水、节约水资源的目的。
一、给排水管网优化
1、管网优化的要点
在给排水管网趋于复杂化的基础上,对管网建设的规范化提出了一定的要求,应结合区域生产供水需求,对管网布设方法进行合理设计,有效提升管网的运行效率。这便突出了进行管网优化的重要性,主要目的是通过科学的算法确定出管径与水利参数的最佳配比,确保在供水的过程中,既能满足高效性的需求,又能满足节约资源的需求。管网优化设计时,应将供水区域的地形特点作为重要的参考,同时考虑到各个区域内的功能特性,确定其供水服务需求。再以此为基础进行给排水管网的组合设计,促使其能够满足不同生产活动的用水需求,且能降低运行成本。排水管网优化时,会受到地形状况的直接影响,同时上游的管网设置参数也会直接影响到下游的计算参数,因此很难达到最佳的管网分布状态。为尽量接近最优化设计的标准,可以从全局的角度出发,统筹各个阶段的管网设计特点,确定出最佳的管网优化方案。
2、管网改建优化
改建或扩建管网要配合改造给排水管网的重点区域,进行有计划地摸排。一定要先弄清楚旧给排水管道的问题,比如明漏、暗漏的位置。如果老化、漏损严重,新型环保和节能健康管材料代替,创造新的管道。尽量利用现有的管道来减少成本,节省资金。敷设的新管道最好是在相同的重建方向,减少建筑和调查费用的支出,降低运营费用。改建或扩建时,为了保证管网运行更安全可靠,要逐步扩大原有管道直径或创建新的管道横截面。还要结合生产场地的变更,比如管道上方由人行道变成车行道,需要对管线进行迁移临时过街管线处理。
3、管网施工优化
管道建设主要包括管深度、基础支持和接口等。很多相关性管道项目的成本以及水管道埋藏深度,主要由土壤封冻区的外部管的强度决定。非严寒的地区管道深度主要由直径、外部负载、管道强度、管道交叉以及地基因素决定。金属管覆土厚度一般应不小于0.6m,非金属管的覆盖层的厚度度应不小于1.1-1.3m。管道埋藏深度的决定因素除了上面提到的冻结区域外,还需要考虑土壤冰冻结的深度。
4、管网升级优化
做好科学规划的给排水系统,要结合油田生产的总体规划和要求,分析原管网系统的对接需求,和老管网进行明确区分,以免造成干扰;管网布局要考虑给排水地形、水源条件、沉淀池以及水渠、公路等设施的影响,尽量在满足给排水水量和水压的情况下,缩短线路,降低水管网量的成本。同时还要考虑到管道建设、维护的高效和方便性,尽可能布置成枝环结合布局;合并功能,升级供水和排水系统。结合油田生产的实际需求可以安排供水系统和排水系统,两者并不是进行简单地区分,而是要根据建筑物高度、设计规范、使用需求等划分成三个或者多个区域;采用先进的优化技术,结合经典算法和新型算法进行辅助给排水设计。经典算法主要有线性规划、非线性规划、动态规划等,新型算法有遗传算法、人工神经网络法、模糊数学法等。
二、给排水管理系统的开发与应用
对油田生产给排水管理系统的开发主要借助6IS信息资源,将管网系统关心的数据进行动态管理。借助对信息的采集、操作、分析、模拟与显示,为给排水建设提供数据支持,实现供水系统的信息化。可以为规划设计、建设和应急等提供基础数据支撑,进而提高油田运行管理水平。
1、设立数据库
借助GIS技术进行管网信息系统构建可实现对各类管网信息的自动化收集,为给排水管理工作提供了极大的便利,有助于进一步提升管网管理的整体水平。就管网系统管理来说,其中的数据内容可为细分为空间数据以及属性数据,其中的空间数据主要是指,与管线相关的图形和位置信息,可通过建立数据库的方式,实现对各类数据的有效储存与管理。而空间数据指的是,空间结构、图层信息和图块结构等数据。
属性数据则是对管线性质特性以及相关属性数据所设立的数据库,其中主要包括模型、逻辑和代码。模型设计主要是参照相关的资料和空间功能所设立的虚拟空间,并且进行属性数据模型结构建立的过程;逻辑设计的过程主要是借助专业的数据描述语言,将特定属性通过字段和数据的形成进行呈现,并且定义数据库的过程;代码设计的主要作用为,可使数据库内各类信息的提取更加高效和灵活,因此应先对管线进行编码,以国家标准编码方式为主。
2、管理系统功能
主要可被分为数据采集系统、数据管理系统、数据浏览系统。其中的数据采集系统主要负责对管线信息进行全面采集,并且根据标准图形绘制管线图,在其上标明属性信息;数据管理模块是为了保证地形图数据的动态更新,采用不同的方法来更新管线,并且向用户提供充足的数据;数据浏览模块主要包括视图控制、图层控制、图文互查、辅助工具等模块,能够显示各类信息图文的互查功能,并且可以通过某种手段获取相关的属性信息。
结语:管网的优化和管理系统的开发要充分利用计算机技术、通讯技术和模拟技术,从规划设计阶段起就要体现管网规划和设计的高水平,科学规划高速系统现状,形成高效、快速、敏捷的服务平台。上述发展目标的实现,可为油田生产提供一定的便利,进一步促进油田事业的健康发展。
参考文献:
[1]罗侃.城市给排水管网优化和信息化管理系统的开发[J].科学与信息化,2017(31):153-154.
[2]陶颖.关于给水排水管网信息管理系统的开发研究[J].计算机产品与流通,2019(05):132.