校園供水系統維修問題探究

張鈺婷 鄒能耀 劉虎兵

（西安交通工程學院，陜西 西安710300）

1 校園各功能區用水特征

將校園分為宿舍區、食堂區、辦公教學區、生活服務區、其他區五個區，利用所有水表四個季度的讀數與相應的用水數據，對水表進行功能區劃分，統計出每個功能區每月的用水量，利用Excel 畫出用水量變化量的折線圖，由折線圖分析校園內不同功能區的用水特征。

通過分析給定數據，利用Excel 軟件，繪制出各個功能區每個月用水量折線圖，同時又將各個功能區之間的數據進行了對比，分析各個功能區用水特征。

將各個功能區的用水量折線放到圖1 中進行縱向比較，可以看出：

1.1 在整個過程中，跟其它幾個功能區相比，生活服務區的水量較多，除了在四月份少于其它區，其余月份均高于其它功能區。

1.2 食堂區域的用水量，遠低于其它功能區，且變化比較平穩。

1.3 受寒假春節的影響，五個功能區在1、2 月的用水量均少于其它月份。

1.4 7 月到9 月，溫度較高，各個功能區用水量明顯要高于其它月份。

2 分析該校園供水管網的漏損情況

通過對數據的分析和篩選，對校園各個功能區的用水量有了較為準確的了解。在此基礎上通過對用水情況的分析，建立理想化模型，分析校園供水管網的漏損情況。對數據進行篩選統計，求出失水率。結果如表1。

圖1 校內各區用水量

表1 各季度園區漏水數據

在維護較好的公共供水網絡中，平均失水率在5%左右，如若失水率較高，說明管網漏損較為嚴重，需要盡快維修處理。由表中數據可知，該校供水系統失水在5.2%，故該校供水系統需要及時維護管理。

地下管道暗漏不易發現，但在校園供水智能管理系統中我們可以通過用水數據，對各個功能區中的各個用戶漏水情況進行統計[1]，利用Excel 繪制出漏水情況柱形圖，找出漏水區域及漏水嚴重的區域。

通過對給定數據分析，對各個功能區里的全部用戶進行漏水情況統計，并繪制出漏水情況柱形圖。分析各功能區個用戶漏水情況（數據采用第一季度用水情況）。

圖2 宿舍區漏水

圖3 食堂區漏水

圖4 辦公教學區漏水

圖5 生活服務區漏水

圖6 其它區漏水

從圖3、圖6 可以看出食堂區和其他區漏水情況不是很嚴重，僅XXX 第二食堂、區域1（西）、區域2 有明顯的漏水情況，且漏水率均低于4%，圖2 反映了宿舍區漏水狀況，比食堂區和其他區漏水率略高，漏水最嚴中的第九學生宿舍，漏水率也低于5%，此功能區漏水情況仍處于維護良好的范圍內。辦公教學區和生活服務區作為最大的兩個功能區，從圖4、圖5 中可以得出辦公教學區和生活服務區普遍存在較為嚴重的漏水情況。其中教育超市+、XXX 鍋爐房、XXX 游泳池、納米樓3 樓+、XXXS賓館漏損量比較大，其中教育超市+、XXX 鍋爐房、XXX 游泳池漏水率均超過了6%。通過對功能區用戶漏損量進行統計，再通過繪圖對數據進行可視化，可較好反映漏損問題，找出漏損較嚴重的幾個地方。

3 確定管網漏損的最優維修方案

供水管網防漏具有重要的意義，在掌握了供水管網漏損情況后，采取必要的措施進行控制維修管理，從而降低供水管網的漏損水平，確保供水系統的穩定運行。維修供水管網，需要考慮漏水率、人工費和各個功能區施工難度這幾個因素，可以通過建立層次結構模型[2],確立出最優的維修方案。基于決定維修方案的各個因素的關系，建立層次結構如圖7。

圖7 層次結構模型

準則層的判斷矩陣如表2 所示。

表2 準則層的判斷矩陣

表3 方案層的判斷矩陣

表4

表5 層次總排序

根據層次總排序權值，說明按照“C1教育超市+→C2XXX 鍋爐房→C3XXX 游泳池”的先后順序維修漏損管網最優。

供水管網漏損不僅浪費了寶貴的水資源，而且使校園蒙受較大的經濟損失，甚至造成嚴重的社會問題。及時了解校園輸水管網漏損情況，是供水系統管理中一項比較重要的工作。在掌握了供水管網漏損情況后，采取最優方案進行控制維修管理，既降低供水管網的漏損水平，又降低了維修難度和成本，確保校園供水系統的穩定運行的同時，減少了校園經濟損失，還有效的做到了節約用水。