农村供水管网工程量计算方法研究

李建国，黄梦婷，邵志一

(安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院，安徽 合肥 230088)

1 研究背景

农村饮水安全是一项功在当代、利在千秋的重大民生工程。2017年3月，国家发改委、水利部以发改农经﹝2017﹞410号文，联合下发了《关于做好“十三五”农村饮水安全巩固提升工作的通知》，要求全面做好全国“十三五”农村饮水安全巩固提升工作，农村饮水安全巩固提升建设迫在眉睫[1- 2]。不同于城镇供水，农村人口居住分散，点多面广，供水管线的设计和施工难度明显增加。对工程设计人员来讲，工程量统计工作就变得尤为繁杂。为解决这一难题，笔者结合自身开展农饮工程设计的实践经验，提出一套管网工程量统计方法，以供国内工程技术人员借鉴参考。

2 研究方法

市政管线设计软件是在AutoCAD环境内二次开发的市政管线设计软件。目前主要应用于市政道路、居住小区、工业厂区的给水、雨水、污水及综合管线的设计、计算和绘图。在农饮工程设计中应用较多的主要是“给水”、“平差”两个模块，本文主要基于市政管线软件的节点编号及图面管长提取等功能，并结合Excel函数重点对管网设计中干、支管网工程量、末级管网工程量及三通、四通工程量进行统计，并针对不同类型提出相应的统计方法[3- 4]。

2.1 干、支管网工程量计算

在农饮工程设计中，管网工程投资占比通常较大，准确计量对于节省工程投资至关重要。基于鸿业市政软件的节点编号及图面提取管长等功能，在已建管网模型的基础上，通过软件提取不同管道编号所对应的管长并导出至Excel文件中，对不同管径的管长进行分类汇总，见表1。为进一步提高数据处理效率，本文主要是利用Excel中的条件求和函数即SumIf函数进行统计，据此得到项目区管网工程量。

2.2 末级管网工程量计算

由于末级管网主要连接于干、支管线末端，且各自然村所属末级管道彼此分离。考虑到末级管线主要是针对入村、入户进行配套，管径的选取较为一致，因此末级管网工程量的计算问题则转化为同一CAD图层下统计若干多段线长度的问题。参考网上现有的Lisp语言编程方法，在CAD中加载多段线长度统计插件，运行ZCD命令后得到所需末级管线总长度。

Lisp程序代码如下[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 历口镇供水管网模型管长-管径统计

(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"总长度:"(rtos SUMLEN 2 5)))

(princ)

)

2.3 三通、四通工程量计算

三通、四通等管件在管网模型中相对分散，且没有固定的分布规律。特别是对于大型管网模型来说，统计难度较大[6]。在实践操作中，通过市政软件对不同管道、节点进行编号时发现，三通、四通的主要区别在于同一个“节点”对应管道数量的不同。简言之，某一节点在模型管道编号中对应三条管道时该节点处形成一个三通，对应四条管道时就形成一个四通。据此，本文基于“节点法”的思路对三通、四通进行统计，为进一步提高工作效率，利用Excel中的Vlookup函数对同一节点对应的管径进行查找。值得注意的是，Vlookup函数通常只能返回同一“节点”所对应的首个函数值，故在实际操作中需要首先对各个节点进行编号处理[7- 8]。

3 实例应用

3.1 研究区概况

历口镇位于祁门县西北部39km，全镇地域面积188.32km2，东邻小路口镇，南接渚口乡，西临闪里镇，北枕安凌镇，东北和西北分别与古溪、箬坑二乡接壤。现辖15个村，91个村民组。本年度拟解决项目区饮水不安全人口5700人，根据项目区水资源供需平衡分析结果，历口水厂设计日供水规模1000m3/d，水源取水口位于湘东河下游，通过新建拦河坝雍高水位，泵站从取水口引水至山顶清水池，利用地形高差实现自流输水。历口水厂供水干、支管网布置图如图1所示。

图1 历口水厂供水干、支管网布置图

3.2 历口水厂管长数量统计

根据历口镇供水管网布置图，模型共86个节点，85支供水管道，利用市政管线软件提取并导出不同管道编号对应的管长及管径，见表1，调用SumIf函数进行条件求和得到不同管径对应的管线长度，结果见表2。

表2 各管径PE管材管长统计

3.3 历口水厂末级管道数量统计

在历口水厂末级管道设计中，入村管网统一采用直径32mm的PE管，入户管道由用水户自行配置。根据末级管网布置图，在CAD中关闭其他图层，仅保留末级管线所在图层，运行AP命令加载Lisp代码，计算得到历口水厂末级管线总长度为20214m。

3.4 历口水厂三通、四通数量统计

通过Vlookup函数对不同节点对应的管径进行查找，统计得到历口水厂干、支管网三通、四通数量合计38个，其中三通数量30个，四通数量8个，对应规格见表3。

表3 历口水厂三通、四通数量统计

4 结语

本文结合笔者自身农饮工程设计的实践经验，基于市政管线和Excel软件提出了一套管网工程量的统计方法。其中，干、支管线长度的计算主要是基于鸿业市政软件的节点编号及图面提取管长等功能，通过软件提取不同管道编号所对应的管长并导出至Excel中利用SumIf函数进行条件求和得到不同管径对应的管长；末级管线由于布置分散且管径通常统一，文中主要借鉴Lisp编程的方法，通过加载程序插件得到末级管线总长度；三通、四通的统计主要根据鸿业市政的管道-管径编号，通过判断同一节点对应不同管径的数量对三通、四通数量进行统计，并结合Vlookup函数进行查找。该方法操作简便，计算准确，一定程度上能大大提高工程技术人员的工作效率，在实践中具有较强的现实意义。