農(nóng)村供水管網(wǎng)工程量計算方法研究

李建國，黃夢婷，邵志一

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

1 研究背景

農(nóng)村飲水安全是一項功在當(dāng)代、利在千秋的重大民生工程。2017年3月，國家發(fā)改委、水利部以發(fā)改農(nóng)經(jīng)﹝2017﹞410號文，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“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，點多面廣，供水管線的設(shè)計和施工難度明顯增加。對工程設(shè)計人員來講，工程量統(tǒng)計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)計的實踐經(jīng)驗，提出一套管網(wǎng)工程量統(tǒng)計方法，以供國內(nèi)工程技術(shù)人員借鑒參考。

2 研究方法

市政管線設(shè)計軟件是在AutoCAD環(huán)境內(nèi)二次開發(fā)的市政管線設(shè)計軟件。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、計算和繪圖。在農(nóng)飲工程設(shè)計中應(yīng)用較多的主要是“給水”、“平差”兩個模塊，本文主要基于市政管線軟件的節(jié)點編號及圖面管長提取等功能，并結(jié)合Excel函數(shù)重點對管網(wǎng)設(shè)計中干、支管網(wǎng)工程量、末級管網(wǎng)工程量及三通、四通工程量進(jìn)行統(tǒng)計，并針對不同類型提出相應(yīng)的統(tǒng)計方法[3- 4]。

2.1 干、支管網(wǎng)工程量計算

在農(nóng)飲工程設(shè)計中，管網(wǎng)工程投資占比通常較大，準(zhǔn)確計量對于節(jié)省工程投資至關(guān)重要?；邙櫂I(yè)市政軟件的節(jié)點編號及圖面提取管長等功能，在已建管網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上，通過軟件提取不同管道編號所對應(yīng)的管長并導(dǎo)出至Excel文件中，對不同管徑的管長進(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，據(jù)此得到項目區(qū)管網(wǎng)工程量。

2.2 末級管網(wǎng)工程量計算

由于末級管網(wǎng)主要連接于干、支管線末端，且各自然村所屬末級管道彼此分離?？紤]到末級管線主要是針對入村、入戶進(jìn)行配套，管徑的選取較為一致，因此末級管網(wǎng)工程量的計算問題則轉(zhuǎn)化為同一CAD圖層下統(tǒng)計若干多段線長度的問題。參考網(wǎng)上現(xiàn)有的Lisp語言編程方法，在CAD中加載多段線長度統(tǒng)計插件，運行ZCD命令后得到所需末級管線總長度。

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-管徑統(tǒng)計

(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"總長度:"(rtos SUMLEN 2 5)))

(princ)

)

2.3 三通、四通工程量計算

三通、四通等管件在管網(wǎng)模型中相對分散，且沒有固定的分布規(guī)律。特別是對于大型管網(wǎng)模型來說，統(tǒng)計難度較大[6]。在實踐操作中，通過市政軟件對不同管道、節(jié)點進(jìn)行編號時發(fā)現(xiàn)，三通、四通的主要區(qū)別在于同一個“節(jié)點”對應(yīng)管道數(shù)量的不同。簡言之，某一節(jié)點在模型管道編號中對應(yīng)三條管道時該節(jié)點處形成一個三通，對應(yīng)四條管道時就形成一個四通。據(jù)此，本文基于“節(jié)點法”的思路對三通、四通進(jìn)行統(tǒng)計，為進(jìn)一步提高工作效率，利用Excel中的Vlookup函數(shù)對同一節(jié)點對應(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”所對應(yīng)的首個函數(shù)值，故在實際操作中需要首先對各個節(jié)點進(jìn)行編號處理[7- 8]。

3 實例應(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?，F(xiàn)轄15個村，91個村民組。本年度擬解決項目區(qū)飲水不安全人口5700人，根據(jù)項目區(qū)水資源供需平衡分析結(jié)果，歷口水廠設(shè)計日供水規(guī)模1000m3/d，水源取水口位于湘東河下游，通過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 歷口水廠管長數(shù)量統(tǒng)計

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

表2 各管徑PE管材管長統(tǒng)計

3.3 歷口水廠末級管道數(shù)量統(tǒng)計

在歷口水廠末級管道設(shè)計中，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)末級管網(wǎng)布置圖，在CAD中關(guān)閉其他圖層，僅保留末級管線所在圖層，運行AP命令加載Lisp代碼，計算得到歷口水廠末級管線總長度為20214m。

3.4 歷口水廠三通、四通數(shù)量統(tǒng)計

通過Vlookup函數(shù)對不同節(jié)點對應(yīng)的管徑進(jìn)行查找，統(tǒng)計得到歷口水廠干、支管網(wǎng)三通、四通數(shù)量合計38個，其中三通數(shù)量30個，四通數(shù)量8個，對應(yīng)規(guī)格見表3。

表3 歷口水廠三通、四通數(shù)量統(tǒng)計

4 結(jié)語

本文結(jié)合筆者自身農(nóng)飲工程設(shè)計的實踐經(jīng)驗，基于市政管線和Excel軟件提出了一套管網(wǎng)工程量的統(tǒng)計方法。其中，干、支管線長度的計算主要是基于鴻業(yè)市政軟件的節(jié)點編號及圖面提取管長等功能，通過軟件提取不同管道編號所對應(yīng)的管長并導(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應(yīng)的管長；末級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，通過加載程序插件得到末級管線總長度；三通、四通的統(tǒng)計主要根據(jù)鴻業(yè)市政的管道-管徑編號，通過判斷同一節(jié)點對應(yīng)不同管徑的數(shù)量對三通、四通數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，并結(jié)合Vlookup函數(shù)進(jìn)行查找。該方法操作簡便，計算準(zhǔn)確，一定程度上能大大提高工程技術(shù)人員的工作效率，在實踐中具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義。