城市供水管网安全优化运行与污染控制_“爆管”预防

加强管网GIS的网络分析功能。GIS技术不仅可为网络分析提供数据空间、建立网络分析所必须的拓扑结构，实现网络分析的可视化，也能完成上述这些和网络相关的应用问题。网络分析功能包括最短路径分析、可达性、连通性、追踪问题等。例如，利用管网GIS的网络可达性分析功能，可对管网水质监测点、漏损监测点等进行优化布设。可达性计算的理论基础是连通矩阵。一个网络的可达性可以针对个别节点，也可针对整个网络来评估。其核心算法是，建立可达性矩阵，称为T矩阵，T矩阵是所有有意义的C矩阵(从一阶直到阶数等于网络直径)的总和。T矩阵被定义为：
　　T= C1+ C2+ C3+ ? +C(1)
　　T矩阵中的一个元素是C1，C2，C3，? 矩阵中相关行和列的值的总和。行的总数表示从一个结点（行）通过网络到其他结点的不同路径的总数。网络可达性代表了在一个网络中从一个结点移动到其他结点的难易程度。T矩阵中，所有元素的和代表了整个网络的可达性，该T矩阵所代表网络的可达性值越大，在系统中可选择的路线就越多，路径结点的连通性越好。
　　李伟峰等针对管网漏损监测仪优化布设的问题，建立了基于GIS网络分析的漏损监测仪布设方法与流程（图1），并进一步利用GIS网络的“服务范围”分析功能明确了漏损监测仪未能覆盖的“盲区”范围。上述成果在某市供水管网漏损监测工作中取得了很好的应用成效。
　　加强管网GIS与管网水力/水质模型及SCADA系统的融合。管网水力学与水质学模型是管网优化运行与调度的基础；SCADA系统可提供管网水量、压力、水质、漏损信号等在线监测信息。以管网GIS为平台，将上述信息实时导入管网GIS，并利用相关模型分析、评估、辅助决策等功能，可提供更为丰富的管网实时状态信息，并为管网优化运行管理提供即时信息。
　　
　　图1 基于GIS网络分析的管网漏损监测布设流程