農(nóng)村供水管網(wǎng)工程量計(jì)算方法研究

李建國(guó)，黃夢(mèng)婷，邵志一

(安徽省·水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院，安徽 合肥 230088)

1 研究背景

農(nóng)村飲水安全是一項(xiàng)功在當(dāng)代、利在千秋的重大民生工程。2017年3月，國(guó)家發(fā)改委、水利部以發(fā)改農(nóng)經(jīng)﹝2017﹞410號(hào)文，聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于做好“十三五”農(nóng)村飲水安全鞏固提升工作的通知》，要求全面做好全國(guó)“十三五”農(nóng)村飲水安全鞏固提升工作，農(nóng)村飲水安全鞏固提升建設(shè)迫在眉睫[1- 2]。不同于城鎮(zhèn)供水，農(nóng)村人口居住分散，點(diǎn)多面廣，供水管線的設(shè)計(jì)和施工難度明顯增加。對(duì)工程設(shè)計(jì)人員來(lái)講，工程量統(tǒng)計(jì)工作就變得尤為繁雜。為解決這一難題，筆者結(jié)合自身開展農(nóng)飲工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出一套管網(wǎng)工程量統(tǒng)計(jì)方法，以供國(guó)內(nèi)工程技術(shù)人員借鑒參考。

2 研究方法

市政管線設(shè)計(jì)軟件是在AutoCAD環(huán)境內(nèi)二次開發(fā)的市政管線設(shè)計(jì)軟件。目前主要應(yīng)用于市政道路、居住小區(qū)、工業(yè)廠區(qū)的給水、雨水、污水及綜合管線的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖。在農(nóng)飲工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多的主要是“給水”、“平差”兩個(gè)模塊，本文主要基于市政管線軟件的節(jié)點(diǎn)編號(hào)及圖面管長(zhǎng)提取等功能，并結(jié)合Excel函數(shù)重點(diǎn)對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)中干、支管網(wǎng)工程量、末級(jí)管網(wǎng)工程量及三通、四通工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并針對(duì)不同類型提出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法[3- 4]。

2.1 干、支管網(wǎng)工程量計(jì)算

在農(nóng)飲工程設(shè)計(jì)中，管網(wǎng)工程投資占比通常較大，準(zhǔn)確計(jì)量對(duì)于節(jié)省工程投資至關(guān)重要。基于鴻業(yè)市政軟件的節(jié)點(diǎn)編號(hào)及圖面提取管長(zhǎng)等功能，在已建管網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件提取不同管道編號(hào)所對(duì)應(yīng)的管長(zhǎng)并導(dǎo)出至Excel文件中，對(duì)不同管徑的管長(zhǎng)進(jìn)行分類匯總，見表1。為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理效率，本文主要是利用Excel中的條件求和函數(shù)即SumIf函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，據(jù)此得到項(xiàng)目區(qū)管網(wǎng)工程量。

2.2 末級(jí)管網(wǎng)工程量計(jì)算

由于末級(jí)管網(wǎng)主要連接于干、支管線末端，且各自然村所屬末級(jí)管道彼此分離。考慮到末級(jí)管線主要是針對(duì)入村、入戶進(jìn)行配套，管徑的選取較為一致，因此末級(jí)管網(wǎng)工程量的計(jì)算問(wèn)題則轉(zhuǎn)化為同一CAD圖層下統(tǒng)計(jì)若干多段線長(zhǎng)度的問(wèn)題。參考網(wǎng)上現(xiàn)有的Lisp語(yǔ)言編程方法，在CAD中加載多段線長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)插件，運(yùn)行ZCD命令后得到所需末級(jí)管線總長(zhǎng)度。

Lisp程序代碼如下[5]：

(defun C: ZCD(/CURVE TLEN SS N SUMLEN)

(vl-load-com)

(setq SUMLEN 0)

(setq SS (ssget′((0 . ″CIRCLE，ELLIPSE，LINE，*POLYLINE，SPLINE，ARC″)))

(setq N 0)

(repeat (sslength SS)

表1 歷口鎮(zhèn)供水管網(wǎng)模型管長(zhǎng)-管徑統(tǒng)計(jì)

(setq CURVE (vlax-ename->vla-object(ssname SS N)))

(setq TLEN(vlax-curve-getdistatparam

CURVE

(vlax-curve-getendparam CURVE)

)

)

(setq SUMLEN(+SUMLEN TLEN))

(setq N(1+N))

)

(print(strcat"總長(zhǎng)度:"(rtos SUMLEN 2 5)))

(princ)

)

2.3 三通、四通工程量計(jì)算

三通、四通等管件在管網(wǎng)模型中相對(duì)分散，且沒(méi)有固定的分布規(guī)律。特別是對(duì)于大型管網(wǎng)模型來(lái)說(shuō)，統(tǒng)計(jì)難度較大[6]。在實(shí)踐操作中，通過(guò)市政軟件對(duì)不同管道、節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)，三通、四通的主要區(qū)別在于同一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)管道數(shù)量的不同。簡(jiǎn)言之，某一節(jié)點(diǎn)在模型管道編號(hào)中對(duì)應(yīng)三條管道時(shí)該節(jié)點(diǎn)處形成一個(gè)三通，對(duì)應(yīng)四條管道時(shí)就形成一個(gè)四通。據(jù)此，本文基于“節(jié)點(diǎn)法”的思路對(duì)三通、四通進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為進(jìn)一步提高工作效率，利用Excel中的Vlookup函數(shù)對(duì)同一節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的管徑進(jìn)行查找。值得注意的是，Vlookup函數(shù)通常只能返回同一“節(jié)點(diǎn)”所對(duì)應(yīng)的首個(gè)函數(shù)值，故在實(shí)際操作中需要首先對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)處理[7- 8]。

3 實(shí)例應(yīng)用

3.1 研究區(qū)概況

歷口鎮(zhèn)位于祁門縣西北部39km，全鎮(zhèn)地域面積188.32km2，東鄰小路口鎮(zhèn)，南接渚口鄉(xiāng)，西臨閃里鎮(zhèn)，北枕安凌鎮(zhèn)，東北和西北分別與古溪、箬坑二鄉(xiāng)接壤。現(xiàn)轄15個(gè)村，91個(gè)村民組。本年度擬解決項(xiàng)目區(qū)飲水不安全人口5700人，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)水資源供需平衡分析結(jié)果，歷口水廠設(shè)計(jì)日供水規(guī)模1000m3/d，水源取水口位于湘東河下游，通過(guò)新建攔河壩雍高水位，泵站從取水口引水至山頂清水池，利用地形高差實(shí)現(xiàn)自流輸水。歷口水廠供水干、支管網(wǎng)布置圖如圖1所示。

圖1 歷口水廠供水干、支管網(wǎng)布置圖

3.2 歷口水廠管長(zhǎng)數(shù)量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)歷口鎮(zhèn)供水管網(wǎng)布置圖，模型共86個(gè)節(jié)點(diǎn)，85支供水管道，利用市政管線軟件提取并導(dǎo)出不同管道編號(hào)對(duì)應(yīng)的管長(zhǎng)及管徑，見表1，調(diào)用SumIf函數(shù)進(jìn)行條件求和得到不同管徑對(duì)應(yīng)的管線長(zhǎng)度，結(jié)果見表2。

表2 各管徑PE管材管長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)

3.3 歷口水廠末級(jí)管道數(shù)量統(tǒng)計(jì)

在歷口水廠末級(jí)管道設(shè)計(jì)中，入村管網(wǎng)統(tǒng)一采用直徑32mm的PE管，入戶管道由用水戶自行配置。根據(jù)末級(jí)管網(wǎng)布置圖，在CAD中關(guān)閉其他圖層，僅保留末級(jí)管線所在圖層，運(yùn)行AP命令加載Lisp代碼，計(jì)算得到歷口水廠末級(jí)管線總長(zhǎng)度為20214m。

3.4 歷口水廠三通、四通數(shù)量統(tǒng)計(jì)

通過(guò)Vlookup函數(shù)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的管徑進(jìn)行查找，統(tǒng)計(jì)得到歷口水廠干、支管網(wǎng)三通、四通數(shù)量合計(jì)38個(gè)，其中三通數(shù)量30個(gè)，四通數(shù)量8個(gè)，對(duì)應(yīng)規(guī)格見表3。

表3 歷口水廠三通、四通數(shù)量統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合筆者自身農(nóng)飲工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基于市政管線和Excel軟件提出了一套管網(wǎng)工程量的統(tǒng)計(jì)方法。其中，干、支管線長(zhǎng)度的計(jì)算主要是基于鴻業(yè)市政軟件的節(jié)點(diǎn)編號(hào)及圖面提取管長(zhǎng)等功能，通過(guò)軟件提取不同管道編號(hào)所對(duì)應(yīng)的管長(zhǎng)并導(dǎo)出至Excel中利用SumIf函數(shù)進(jìn)行條件求和得到不同管徑對(duì)應(yīng)的管長(zhǎng)；末級(jí)管線由于布置分散且管徑通常統(tǒng)一，文中主要借鑒Lisp編程的方法，通過(guò)加載程序插件得到末級(jí)管線總長(zhǎng)度；三通、四通的統(tǒng)計(jì)主要根據(jù)鴻業(yè)市政的管道-管徑編號(hào)，通過(guò)判斷同一節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同管徑的數(shù)量對(duì)三通、四通數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合Vlookup函數(shù)進(jìn)行查找。該方法操作簡(jiǎn)便，計(jì)算準(zhǔn)確，一定程度上能大大提高工程技術(shù)人員的工作效率，在實(shí)踐中具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。