随机产生最佳排水规划的初步探讨

高建萍 苑媛
（天津市排水管理处）

　　实现排水管理自动化、科学化，是我处排水管理工作上台阶、上水平的一项重要课题。自1997年立项以来，该课题已初步实现了泵站数据的自动采集、分析积水点、海河闸门的分析管理等功能。利用计算机自动生成排水规划方案作为该系统的功能之一，主要实现对现有管道的管长、管径、造价…… 等各种属性的分析，最终实现在所要规划区域内，由用户在计算机上用鼠标规划出各组规划方案， 根据规划道路、管型、管材、坡度、造价等条件，随机产生最佳排水规划方案。
　　鉴于排水规划在排水管理中是一项较为复杂、繁琐但很重要的工作，我们编制“排水规划方案”软件，利用数据库进行内部数据的自动计算和统计，目前初步实现了管道的自动规划。

　　天津市污水管网自1958年以来，分为六大系统：纪庄子系统、张贵庄系统、咸阳路系统、双林系统、赵沽里系统、北仓系统。排水规划利用各种污水的一整套工程设施及构筑物，收集、输送、处理一系列现有条件制定出具体规划方案。我们以双林系统为例（该排水系统为分流制），用该程序实现以下几项功能：

1 对双林系统现有管道进行属性分析

　　以双林系统现有几条主干管为例，当用户框选某条管道时，便根据管道的管型和材质随机弹出该段管道的所有属性：收水面积、管段流量、流速、管径、充满度、坡度、管长、造价等，用户可根据以上属性对该管段进行查询、管理和技术评价及事故分析。另外，用户还可用本程序对多条管道进行综合造价评估和统计工作，对管网的维护、管理和更新有较高的参考价值。

（属 性 分 析 界 面 图）

　　部分程序如下：
　　Private Sub GisOCX1_Click()
　　Set mdb = OpenDatabase("e:ggvblist1")
　　Set rs = mdb.OpenRecordset("list1", dbOpenDynaset)
　　GetCursorPos pos
　　sx2 = pos.X - GisOCX1.Left
　　sy2 = pos.Y + GisOCX1.Top + GisOCX1.Top - 20
　　h1.Clear
　　rs.MoveLast
　　l = GisOCX1.GetFeatureIDByPoint(sx2, sy2)
　　rs.FindFirst "特征码=‘" & Trim(Str(l)) & "‘"
　　If rs.NoMatch Then Exit Sub
　　If Not IsNull(rs.Fields(0)) Then h1.AddItem rs.Fields(0).Name + "= " + Str(rs.Fields(0))
　　　For I = 1 To rs.Fields.Count - 2
　　　　If Not IsNull(rs.Fields(I)) Then
　　　　h1.AddItem rs.Fields(I).Name + "= " + rs.Fields(I)
　　　　End If
　　　Next
　　Set mdb1 = OpenDatabase("e:ggvb造价")
　　Set rs1 = mdb1.OpenRecordset("造价", dbOpenDynaset)
　　rs1.MoveLast
　　a = NoNull(rs.Fields(4))
　　b = NoNull(rs.Fields(7))
　　c = "管径=‘" + a + "‘ and 管长=‘" + b + "‘ and 管型=‘" + Combo2.Text + "‘ and 管材=‘" + combo1.Text + "‘"
　　rs1.FindFirst c
　　If rs1.NoMatch Then Exit Sub
　　If Not IsNull(rs1.Fields(5)) Then
　　　h1.AddItem "造价" + "=" + rs1.Fields("造价")
　　　w = Val(rs1.Fields("造价"))
　　　If Val(rs.Fields("造价")) = 0 Then
　　　　rs.Edit
　　　　rs.Fields("造价") = Trim(Str(w)) + "元"
　　　　rs.Update
　　　End If
　　　h1.Left = sx2 + 50
　　　h1.Top = sy2 + 30
　　End If
　　h1.Visible = True
　　End Sub

　　另外根据用户对管道分析的特殊需求，在对管道进行分析时，特别增加了剖面图功能，根据管道的起、终点管顶标高和管底标高、坡度、充满度、管长等属性，随机产生该段管道的剖面图，把该段管道的部分属性直观地展示给用户，增加了本程序的实用性。

2 对区域进行管道规划

　　根据地形、区域内的环境情况和现有污（雨）水管道及经济发展的客观要求，需对该地区进行管道规划。本程序允许用户用鼠标在规划区域内点画规划管道，并根据用户所需的管型和管材，随机计算出规划管道的收水面积、管长；管段流量=1.5×收水面积（污水量标准采用1.5升/(秒·公顷）；流速、管径、充满度、坡度等根据《下水管道水力计算图表》以及区域实地情况确定。以上属性随机入库，管段造价根据数据库内部数据计算所得。至此该段规划管道的各种属性全部入库，为了开发友好的程序界面，并便于用户的使用，本程序最后只将规划管道总造价字段提供给用户，为其规划方案的生成提供重要的决策依据。当用户需要更多详细资料时可入库查询。

　　部分程序如下：
　　Private Sub GisOCX1_Mouseup(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)
　　If flag = 2 Or flag = 3 Then
　　GetCursorPos pos
　　sx2 = pos.X - GisOCX1.Left
　　sy2 = pos.Y
　　Select Case flag
　　　Case 2
　　　cc = 1455.57 * Sqr((sx2 - sx1) * (sx2 - sx1) + (sy2 - sy1) * (sy2 - sy1)) / Sqr((340 - 338) * (340 - 338) + (266 - 170)* (266 - 170))
　　　sy2 = sy2 + GisOCX1.Top + GisOCX1.Top - 15
　　　GisOCX1.DrawLine sx1, sy1, sx2, sy2, 2, RGB(255, 0, 0)
　　　If sx1 > 150 And sy1 > 150 And sx2 < 275 And sy2 < 436 Then
　　　　rs2.Edit
　　　　rs2.Fields("特征码") = "1-" + Trim(Str(k1))
　　　　rs2.Fields("管长") = Str(Trim(Int(cc * 100) / 100))
　　　　k1 = k1 + 1
　　　　rs2.Update
　　　　rs2.MoveNext
　　　End If
　　End Select
　　End Sub

3 产生最佳排水规划方案

　　根据地形和区域内污染大户对污水排放的不同需求，再考虑到实际经济效益，用户可能产生多组规划方案，本程序根据以上所列规划管道的各种属性，在对各组规划方案进行经济技术综合比较后，产生最佳排水规划方案。部分程序如下：
　　If combo1.Text <> "" And Combo2.Text <> "" Then
　　rs2.MoveLast
　　jlgs1 = rs2.RecordCount
　　rs2.MoveFirst
　　For I = 1 To jlgs1
　　aaa = rs2.Fields("管径")
　　bbb = rs2.Fields("管长")
　　ccc = "管径=‘" + aaa + "‘ and 管型=‘" + Combo2.Text + "‘ and 管材=‘" + combo1.Text + "‘"
　　rs3.MoveLast
　　rs3.FindFirst ccc
　　ddd = rs3.Fields("单价")
　　rs2.Edit
　　rs2.Fields("造价") = Str(Trim(Val(rs2.Fields("管长")) * Val(ddd)))
　　rs2.Update
　　rs2.MoveNext
　　Next
　　rs2.MoveFirst
　　For I = 1 To jlgs1
　　If Not IsNull(rs2.Fields("造价")) Then
　　　eee = eee + Val(rs2.Fields("造价"))
　　End If
　　rs2.MoveNext
　　Next
　　List1.Visible = True
　　List1.AddItem "总造价=" + Str(Trim(eee)) + "元"
　　Else
　　List1.Visible = True
　　List1.AddItem "总造价=" + "0" + "元"
　　End If
　　End Sub

4 双林系统的演示系统

　　为了提高该系统的可视性，我们在原有程序的基础上，制作了双林系统的演示系统，以声、图、文并茂的形式对双林系统的现有及规划管道和泵站进行了详尽的介绍。其演示系统生动地展现了区域内每条管道的管径、流向、流入泵站以及汇入系统等情况，并将产生的最佳规划方案动态地展现给用户，对本程序起到了总结及对外展示的作用，具有较强的观赏性。

　　“排水规划方案”实现了对现有管道属性分析、对规划区域的管网规划以及最佳方案的生成等功能，为我处的排水规划工作提供了重要依据。但此方案只是初步实现了排水管网的自动规划，还有许多没有考虑周全的地方 ，所以该程序作为天津市排水管理信息系统的一部分，将其挂在我处的网页上，实现网上播放，希望有兴趣的同志上网查阅并提供宝贵意见。