节水技术创新范文

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关键词：建筑给排水；节水；节能；新技术创新

一、概述

目前，我国经济和社会不断进步，给排水业也随之有着长足发展。在充分满足公民用水要求的同时，我们必须重点考虑对水资源和能源的节约。追求节水节能新技术的创新。

二、节水新技术

（一）推广应用新型节水设备与系统方面

首先，推广使用优质管材、阀门。目前，采用的一般是镀锌钢管，其容易生锈，并且会造成所用水质污染，在长时间不用后再使用时，都会有锈水放出，这样会导致浪费。同时，在接头处容易锈蚀，导致漏水渗水。建议：采用新型管材。比如钢塑复合管、不锈钢管、PP-R 管、铝塑复合管、铜管等。同样，阀门也是在建筑给排水中影响节水节能的关键的配件之一，不同类型和质量都存在差距。截止阀一般比闸阀要关的严，闸阀一般比蝶阀要关得严。建议：同等条件下，选用更能节水的阀门种类。

可以考虑以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果，节水量为3％～50％，大部分在20％～30％之间。也可以使用小容积水箱大便器。目前我国正在推广使用6 L 水箱节水型大便器。也可以参考国外做法，采用两档冲洗水箱，即两档。同时，采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱。延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭，可避免长流水现象。

其次，推广使用节水型卫生器具和配水器具。一套好的卫浴设备可以对节约水资源产生很大的作用。建议：在选择购买节水型的卫生器具以及配水器具时，不仅要考虑到价格因素和我们的使用对象外，同时还要考察其本身的节水性能优劣。给排水业要大力推广使用节水型卫生器具和配水器材。

再次，要完善热水供应循环系统。大多数的集中热水供应的系统会存在严重浪费，主要的体现在无效冷水方面。这一水流浪费的现象是由多方面原因引起的。建议：新建的建筑所配备的集中热水的供应系统，在选用循环方式时，必须综合考虑到节水效果和工程成本，根据具体情况来选择支管循环方式，或者是立管循环方式，以尽可能减小甚至消除这一无效冷水浪费现象。

还有，关于真空节水技术也能有利于建筑业给排水在节能节水。一套完整的真空排水系统包括：带真空阀和特制吸水装置的洁具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制设备及管道等。建议：为了保证居民卫生洁具和下水道其冲洗效果，宜在排水工程中运用真空技术，选择空气来代替大部分水。

（二）控制超压出流方面

《建筑给水排水设计规范》在第335条做出规定：高层建筑的生活给水系统必须竖向分区。并且各分区的最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55M Pa。建议：高层分区的给水系统，其最低卫生器具的配水点处的静水压在大于0.15 MPa时，即药采取一定的减压措施。

还有，就是当消防贮水池和居民用水这两系统的贮水量，存在较大相差时，应采取两系统分建贮水池的办法，延长消防系统贮水池换水周期，减少水浪费，也可保证生活和饮用水的水质符合要求。尽可能地使消防贮水池可以与游泳池以及水景等合用，以达到一水多用循环使用的目的。高层建筑群以及小区要尽可能地共用消防水池以及加压水泵。

（三）加强水表管理方面

可以增加各个小区进户的总水表的设置，提高所安装的水表计量的准确度，由于选型以及水表其本身的问题，有些水表计量的准确性较差。如有的小区建筑物水表的型号过大，在用水量较小时，其水表指针会出现基本不动的现象。建议：采取有效措施提高水表计量的准确度。有必要的限制使用年限，为保证水表工作的精度，小区物业部门以及自来水公司有对水表经常性进行检查的必要。有条件的情况下，发展IC卡水表以及远传水表，目前，许多地方仍然使用分户水表设置于居民家中的方法，从而导致入户查表给生活带来不便。室内装修时，居民常常把明装水表遮蔽，增加工作量，给查表、水表的维修、管理带来困扰。再就是最近，住宅设计部分开始将水表，集中或统一设置于一楼，或者是把水表设置于管井内。通常，这些设计，必然会造成居民供水管线的增加以及成本的提高。同时，还增加了住户看水表的麻烦、施工难度。建议：在我国，将水表应用技术，面向IC卡水表以及远传水表系统这一方向发展。

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中图分类号TV93 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0090-02

我国是农业大国，农田是我国农业的基础保障，其建设好坏直接影响到我国13亿人口的温饱问题并且也直接关系到我国国民经济的发展和社会的稳定。同时，我国也是一个缺水严重的国家，农业、工业以及生活用水日渐突出，成为了我国经济发展中不得不重视的问题。在我国总用水量中，数据统计表明我国农业用水占到70%左右，北方甚至更高，高达80%左右，所以如何做好农业节水灌溉以及建设节水型农业技术体系和产业体系是我国农业发展的必然趋势也是需要考虑的重大问题。本文就农田水利建设中的节水技术进行探讨。

1 概述

节约用水，通过创新技术的使用来提高我国灌溉用水的利用效率是我国发展节水型农业的必要选择。通过进行选育和栽培具有抗旱节水的植物品种以及利用有限的水资源生产出产值较大的品种，提高产物的经济效益，这既是水力学的概念也是农业学范畴内的概念。通常来讲，在我国进行该方面的节约用水，其主要包括如何合理的利用水资源、发展节水农业、节水灌溉，利用现有的农业基础发展综合性的项目，并且要建设与之相配套的灌溉工程，保证有灌溉条件的地区严格做好节水灌溉。还可以加大地膜的覆盖、深耕深松、秸秆覆盖等农业技术的推广力度和范围，鼓励科研人员进行节水模式以及措施的研究开发与应用，通过种种措施的采取使得我国在农业节水方面做的更好。

2 我国农业水利技术的现状及意义

农业水利体系的建设是作为我国农业水利整体的一个重要部分和内容，与人们生活息息相关，并且也在很大程度上影响我国农业的发展以及农村经济的发展，并直接体现着农业对于老百姓的受益程度。国外比如美国、日本、荷兰以及以色列等对于节水灌溉技术的研究比较早，其投入的资金以及精力也相对较多，所以节水灌溉技术在这些国家有着很好、很先进的应用，且发挥了很重要的作用。而我国对于节水技术的研究起步晚，资金投入也较少，所以该技术的研究推广与应用就相对的发展较为迟缓。同时，我国也是水资源较为贫乏的国家，水资源只占世界总水资源的百分之六，所以日益膨胀的人口和紧缺的水资源之间的矛盾已经越来越明显，水资源的匮乏已经成为影响我国经济发展的一个重要因素。灌溉方式的不合理、不科学使得我国本来就较为缺乏的水资源利用效率更加地下，水资源浪费现象严重，这又在一定程度上加剧了水资源的短缺。因此，要大力发展节水灌溉以及相关的农业技术已经至关重要了，这也是我国建设现代化的农业、使传统农业向高效率、高产出和高品质发展的必然选择。

3 节水灌溉技术

节水灌溉技术的采用不能完全脱离我国农业发展的基础和现状，应该要结合目前我国农业发展的情况来进行有针对性的研究。目前，已经推广和研究的相关节水灌溉技术大概有十几种，每种技术都有使用条件和使用优缺点。一般来讲，节水灌溉技术主要从以下几个方面着手，比如灌溉系统的设计、灌溉技术的选取以及输水方法的探讨等。

3.1输水过程中可以采取的节水措施

我国农业发展过程中，大都采用的是挖渠道的方式将水输送到农田里，实现灌溉的目的。但在输水过程中，由于渠道的渗透作用以及水资源的挥发特性，所以会浪费掉很多水资源。有学者进行过相关研究，结果显示，目前我国采用渠道灌溉，大概仅有一半的水资源按照要求到达了需要灌溉的地头，而另外将近一半的水资源则由于渠道的渗透以及水分自身的挥发而浪费掉，所以这种方式会造成水资源的浪费。针对这种情况，可以采取以下节水措施：

1）管道输水。由于采用渠道输水会因为渗漏等造成水资源的浪费现象比较严重，但要是采用管道输水的话，这类问题就会得到相应的减少，尤其是对于滴灌、微灌以及喷灌这些要求严格的灌溉时，选择管道输水是一个合理的选择，会达到很好的效果；2）渠道防渗。渠道是我国采用的较为普遍的灌溉方式，所以做好其防渗技术意义重大。一般情况下，可以通过采用材料来进行防渗，常用的材料用干砌块石和浆砌块石等，在水利工程中采用较多的是“三光面”的渠道，并且通过渠道形状的控制来改善输水流量并且减少截面积，从而达到节水的目的。

3.2节水灌溉技术的选取

农田水利的灌溉是配水给农田，由于在输水过程中采取输水方式的不同，所以产生的效果也各不相同。目前常用的节水灌溉的技术主要有滴灌、喷灌、步行式灌溉以及微灌等。1）喷灌。喷灌是需要结合一定的设备来完成的，一般会采用动力机和加压的水泵等设备，但有时也会利用自然下降所产生的动能将其压缩到管道中，再经由喷嘴将其喷出，使其能够均匀的喷洒在农田里面，为农业作物进行大面积的灌溉；2）步行式灌溉。这种灌溉方式，最大优点便是设备，设备在改进以及拆换时是很方便并且快捷的，能够很快完成组装，并且可以通过拖拉机来实现灌溉，这种灌溉的方式能够增大农田灌溉运行的效率，实现节水灌溉、提高水资源利用效率；3）微灌。现代农业中，通常微灌可分为脉冲微灌、滴灌等技术，根据不同使用方法而进行分类，如果按照设备性能分类可分为常压微灌以及重力微灌、如果按照设备状况可分为地上灌溉以及地面灌溉。微灌的优点在于能够对灌溉损耗的水量进行严格控制，在最大程度上实现节水。

3.3生物技术的应用

随着我国生物技术的快速发展，通过进行抗旱节水育苗的培育以及高效利用水资源植物品种的开发来实现节水目的。利用抗旱节水技术进行栽培以及管理，从而提高生物链中由微生物-植物-动物其不同级别的生物对于水资源的利用效率，生产更多优质的品种。国外从2001年开始了生物技术节水的研究，而我国在植物水分的高效利用以及抗旱方面研究比较多，但对于动物以及微生物抗旱节水的研究则相对较少。因此，面对我国现在的农田灌溉过程中出现的问题，通过进行生物技术的研究，培育处抗旱和水利用效率搞的植物、动物、微生物品种也能很好的起到节水的作用。

4 节水灌溉技术的发展趋势

1）高新信息技术的应用。信息技术以及智能技术将会在我国农业水利工程中深化应用，这些技术的应用将会有助于推进我国节水管理的现代化与高效化，并且在水分监测、信息采集以及农田信息构建等方面发挥重要的作用，通过加强这一块的工作，将会对农业节水技术的发展起到积极作用；

2）生物技术的广泛深入使用。生物技术的应用能够充分发挥植物自身的节水潜力，进而提高水资源的利用效率，生物技术能够使传统的丰水高产型的农业转向现代化的节水型高产农业，但这项技术仍然是处于研究阶段，大范围的使用尚需时日。

3）新材料的使用。先进的材料以及技术能够促进节水产品的发展和换代，那些具备环保化以及低能耗的灌溉产品将会是节水的主要发展趋势之一。利用新技术和新材料制造的节水产品，不仅极大的改善我国农业整体的节水现状，也更方便于应用，为我国节水灌溉的发展提高一个好的技术支撑。

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哪些企业有望“冲层”

基础层企业除去必须满足的必要标准以外，进入创新层所需要满足的标准有三，符合其一即可。

如果根据《全国中小企业股份转让系统挂牌公司分层管理办法（试行）》对目前已经公布2016年年报的新三板企业进行筛选，可以发现，已有957家目前尚在基础层的企业已经在严格的意义上符合了新进创新层的分层标准，入选率为9.43%。其中，同时符合三项标准的基础层挂牌企业仅有1家，符合两项标准及共同标准的挂牌企业有103家，仅符合一项标准及共同标准的挂牌企业有853家。换个角度看，符合标准一的有391家，符合标准二入选的有634家，符合标准三入选的只有39家。很明显，标准三是最难逾越的一道新进创新层的门槛。目前看，符合新进创新层三项标准的基础层挂牌企业仅有1家，为富电绿能（430087.OC）。

2017年是创新层首次换届。但是，进入创新层并不意味着一劳永逸，一旦业绩、合格投资者人数、流动性方面不合格，依然会有在下一年被剔除创新层的可能性。基础层的同样拥有进入创新层的可能。因此，打铁还需自身硬，新三板挂牌企业想进入创新层还需从各方面加强企业自身的质量。

哪些企业“保层”无虞

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管理

信息化

节水

系统

Abstract: This text utilizes the advanced information technology and office procedure， combine the urban requirement for optimizing and supplying water， supply water of the design of the information system， attempt to solve the problem that the city saves water from information construction.

Key words: Water supply

Management

Information

Economize on water System

1概述

随着现代科学技术的进步，在世界范围内，信息技术已经进入工业生产的各个环节，并取得了飞速的发展；面对城市建设的快速发展，供水行业已充分认识到：对城市供水信息化建设，必须采用现代化的管理手段和先进的信息技术，对其进行高效地管理，使管理由经验型管理向科学型管理转变，大力节约水资源，改善面向社会的服务水平；我们已经深刻地认识到，加强城市自来水供水信息化建设，是达到这一目标的重要措施。“武钢自来水公司管理信息系统”利用先进的信息技术和管理手段，达到节约用水的目的，其信息系统的建设主要包括以下四个方面内容：①自来水生产过程的SCADA系统；②自来水输配运行过程GIS系统；③自来水营销管理系统以及表务管理系统；④呼叫中心系统及企业ERP等。

在武钢全范围内进行节能降耗的同时，武钢自来水公司就是从优化水资源生产、配送与营销方面着手，进行“武钢自来水公司管理信息系统”的研究与开发，从根本上解决武钢居民小区节水问题。武钢自来水公司在向武钢居民生产、配送、营销的过程中，建立了“武钢自来水管理信息系统”后，控制了水的流失和浪费问题，保证了武钢居民最大限度的“节约用水”；收到了比较好的经济与社会效益。[1]

2 “城市自来水管理信息系统”的功能

“城市自来水管理信息系统” 的开发，是以城市产、供、销水系统为背景，利用最新的信息技术与管理手段，建立起来的一个SOA软件系统，它具有以下功能：城市产、供、销水系统最优化功能、高度现代化的生产调度指挥系统功能、完全信息化的在线营销与用水管理功能、应急事故处理的社会服务功能等；下面对每个功能模块做简单的介绍。

2.1 城市产、供、销水系统最优化功能

该功能主要由GIS系统实现，是“城市自来水管理信息系统” 的核心功能，城市供水管网数据量庞大，管网与供电、供水、电信等其它管网交错在一起，错综复杂；管网图纸资料手工操作，人工管理，效率低下且非常不便，更新困难，对突发事故的处理不及时等等。这一切问题有待于城市供水管网管理GIS系统来解决。[2]其核心功能主要有：

2.1.1 数据采集

采用矢量化数据管理，将CAD中的管网地图自动转入并转换生成GIS数据库通常要求的点、线、面、拓扑关系属性等形式，并按照系统要求自动分层。

数据的分层管理：GIS的数据分为栅格数据和矢量数据两大类。采用了分层技术，即根据地图的某些特征及用户的需求，把它分成若干层，即整张地图是所有层叠加的结果（如：地形层、地名层、建筑物层、测量标志层、道路层、管网设施层等）。在与用户的交互过程中只处理涉及到需要的层，而不是整幅地图，因此能够对用户的要求作出快速的反应。

数据的操作和分析：采用矢量数据管理模式，将图形数据和属性数据紧密的结合在一起，形成对地物的描述，对其中的一类数据的操作势必影响到与之相关的另一类数据，提高了操作带来的数据一致性和操作效率。同时各个数据相互间又有必然的联系，能够准确无误的完成爆管分析、缓冲区分析、网络分析、统计分析。

2.1.2 数据分析

①查询，多种类别、多种条件、多种范围的管网设施查询；

②统计，多种类别、多种条件、多种范围的管网设施统计；

③统计管线长度、距离的测量计算，面积计算。

2.1.3 事务处理

事故处理：爆管发生后可迅速指定关阀及扩大关阀方案，查找关阀和受影响的区域，查询相关阀门并打印关阀方案及用户报表、抢修单、阀门卡片及停水通知单等。

在图形上点击破裂的管线或者根据输入的管线的属性在地图上找到该管线，系统能给出完全封闭爆管区域的最小关阀方案，在地图中突出显示阀门。可显示出需关阀门的位置和属性及其阀门卡片和阀门详图，列出需要关闭的阀门列表以及各阀门的当前状态表，并打印出上述两项列表和相应的抢修区域图形。如果现场发现某个阀门损坏或者失灵而不能关闭，系统具有自动扩大关闸方案的能力，进一步找出还需要关闭的阀门。

2.1.4 图层管理

实现系统中所有图层的动态分层管理，将系统中管理的所有图层用功能模块方式表示，具有相应权限的用户可根据需要对当前窗体显示的图层进行动态管理。可根据自己的需求添加或者移去图层。把需要的图层进行显示，其它的图层设为不显示 ，当需要时再打开，这样虽然已经进入了图层的显示范围，但在同一时间内并不从服务器端传输这些层的数据，所以也可以减少在同一时间上的网络数据传输量，提高地图的显示速度。

2.1.5 管网运行调度处理

管网运行调度系统实际上就是“供配水优化系统”的具体实施，它是在GIS系统的基础上建立起来的，该子系统同时需要营业收费系统和SCADA系统的数据支持；可外接ERP等系统，如消防栓管理、阀门管理、水表管理等等MIS系统，实现管网设施资料完备的动态编辑和查询。

2.2 高度现代化的生产调度指挥系统功能

武钢自来水公司的“生产调度指挥中心”是靠“生产过程实时监控系统（SCADA）”来完成指挥功能的。SCADA系统通常由企业生产调度指挥中心、分厂测控站（MCS）、管网RTU、有线/无线通信系统等构成；因此，SCADA就构成了“城市自来水管理信息系统”的核心系统之一。“城市自来水管理信息系统”之中的SCADA功能，可以概要的描述如下：

2.2.1 数据采集功能

根据公司生产调度中心调度生产指挥的需求，要求系统对自来水管网及各水厂能够数据采集以下信息：合理分布在自来水管网上的信号（管网压力、流量），各水厂泵的运行参数、电源供电情况、耗电量、当前功率因素、水厂进/出水量、原水浊度、出厂水浊度、余氯、PH值等。

2.2.2 数据网络传输功能

将现场采集到的数据，或直接或通过各生产调度分系统，实时地传递到生产调度中心主系统；将现场采集到的数据送到信息中心数据库服务器上，供其他系统使用。

2.2.3 数据显示及分析功能

生产调度中心主系统将获得的各类信息及数据，经过分析、加工直观地、动画地显示出来；供生产调度指挥人员使用。

2.2.4 历史数据的存储、检索、查询及分析功能

根据公司生产调度中心调度生产指挥，检索、查询及分析历史数据的需求，系统具备了实现历史数据的存储、检索、查询及分析功能。

2.2.5 报表显示及打印功能

系统可自动生成各种生产情况的日月年报表，并可随时打印。[3]

2.3 完全信息化的在线营销与用水管理功能

以GIS和SCADA为背景建立起来的城市自来水营销管理信息系统数学模型，就体现在用水服务的最后环节：用户缴费、自来水公司收费、帐务处理、营销管理。通过自来水营业管理系统可以完成日常的抄表收费，实现对用户档案、水表档案的管理，达到业务前台与业务后台的信息共享，方便领导实时查看营业结果。[4]其结构图如下：

2.3.1档案管理

用户基本信息档案及用户水表的设置和管理，实现多种水价计费方式（例如阶梯水价），并支持一户多表、定比定量（一表多价）等特殊情况处理。

2.3.2 抄表管理

用户抄表管理，支持手工、抄表机抄表录入；方便操作员快速录入每月的水表读数和用水量等数据，并核对录入的水量是否正确，检查有无重复或遗漏等发生。

2.3.3 收费管理

提供用户去营业厅缴费、催收人员去现场收费、银行代收等收费方式。可以进行现款交费，自动划帐资料处理，代收费资料处理，对帐处理，未缴费数据查询与修正。系统自动计算滞纳金，支持预付费，自动进行找零处理。

2.3.4 用水稽查

通过用水量波动分析对初选的异常用户抄表收费情况进行重点稽查；对用水稽查人员日常工作检查情况的登记记录以及查询；对违章用水用户的查处情况的进行登记处理。

2.3.5 查询及统计报表

系统提供各种常规报表，以多种形式展示（表格、图表等），所有报表都可以输出到Excel表格中，进行再次加工打印。同时，系统提供了自定义报表工具，系统管理人员和财务管理人员可以根据需要设计制作各种报表。

2.4 应急事故处理的社会服务功能

城市自来水管网系统在实际运行过程中，有可能发生各种各样的事故（诸如爆管、停水、水压不足等），城市居民、单位均可通过预先设置的电话通知自来水公司，以便急时得到维修，这就是应急事故处理的社会服务功能。该项功能主要靠CIS（呼叫中心）来实现。呼叫中心结构图：

2.4.1提供标准化的服务流程和服务规范

客户服务中心系统通过统一的特服号接入，为个人和家庭客户、企业客户以用水业务咨询、预约受理、开户登记/销户处理、抢修/抢险受理、用水查询/清单传真、投诉受理、欠费催缴、客户回访与市场调查、安全用水专家热线等各项服务。

2.4.2 最大限度地提高客户满意度

客户服务中心将客户反馈的建议提供给公司生产部门，将客户的故障申告最快速的通知管线部门，尽速处理突发问题，保障客户的消费权益；定期回访客户，了解客户最直接的使用感受，为生产部门、管线部门等提供数据，以供有效的调度供应，提高公司整体的服务质量。

3 效益分析

“城市自来水管理信息系统”集成了先进的技术经验、严谨的管理手段，以及全面丰富的自来水信息化建设模式，适用于各种联网环境，实现了自来水生产经营管理过程中的全面信息化。系统采用B/S和C/S相结合的构架体系，实现了先进的网络管理和自动升级功能，大大降低了系统维护的工作量。既提高了工作效率，也降低了工作成本。规范的管理制度和全面准确的数据资料，使武钢自来水公司在营业收费中，对内、对外的稽查更加科学准确，不仅能够分析用户存在的窃水等问题，也能够堵塞抄收员在工作中舞弊行为，进一步降低水行业的产销差，提高营业收入。该系统同时也为用户利用网络进行投诉、报修、报漏、建议、与表扬，提供了更加便利的途径，使“为人民服务”的宗旨通过网络平台，将会更加得到发扬光大。经济效益显著，武钢自来水公司在取得客户满意的同时，各生产、输配、销售等系统的业务成本不断下降，加强人民节水意识，提高武钢自来水公司的社会效益和经济效益。[5]

社会效益和经济效益：

①系统实现了“营销收费系统”与“生产调度管理系统”的数据库高度集成，系统间的数据实现完全共享和灵活调用；

②与用户的界面变得更加清晰、明了，用户对自己的用水、交费情况及水表运行情况有了十分清楚的了解，提高了供水服务质量，社会效益明显；

③信息的反馈使得水表管理工作提升了水准；

④系统的运行，大大减轻了职工的劳动强度，结束了以往大量数据由人工计算的历史，同时大大降低了人力成本；

⑤能及时准确掌握跑漏率情况，以便及时控制，降低管网的漏失，管理漏失率大大降低；

⑥实现了规范化、标准化管理，从而减少了人为操作的隐患；

⑦数据准确，为公司的各项决策提供了真实的数据基础，同时对公司的整体管理水平的提升，提供了可靠的保障。

4.结束语

“城市自来水管理信息系统”的研究与开发，对国计民生有着极其重要的意义，尤其对我国北方缺水和严重缺水的干旱地区更是如此；世界上发达国家的城市自来水公司，无一例外的都建设自己的信息化，开发不同形式的“城市自来水管理信息系统”；这也从另一个角度说明了，“城市自来水管理信息系统”确实是建设节水型城市的必备工具。

参考文献：

[1] 郭远刚，杨继红.自来水综合管理信息系统建设初探[J].西南给排水，2006，(02).

[2] 李新国，吕恒，江南.城市供水管网信息系统的设计与集成[J].地球信息科学，2005，(02).