王荣和博士介绍  美国Bentley给排水专业项目负责人，原同济大学环境科学与工程学院教授，WaterCAD/GEMS、HAMMER、PondPack等引擎的核心研发者，管网危险程度分析、基于压力的用水量分析等技术的专利拥有人。在国内外负责近80项科研课题，发表论文近40篇，主编与参编专著9部，获建设部科技进步二等奖、教育部科技进步三等奖等13项。曾提出给水管网高速公路布置理论，是CAD在中国给排水工程应用、中国给排水工程软件开发等领域的开拓者之一，在国内外享有很高的声誉。

1 Bentley公司的创新
        不久前，Bentley公司在美国举办了一个叫做“未来城市”的公益活动，由中学生使用Bentley公司软件，充分发挥他们的想象力，描绘心中的未来城市。这个活动的12位获奖者荣获奥巴马总统1个小时的接见，并且同奥巴马一起与空间站的宇航员进行对话，如此礼遇证明Bentley公司的技术和实力在美国获得的高度认可。今年4月，Bentley公司也在中国启动了“中国未来城市设计大赛”。
        Bentley致力于提供全面的可持续性基础设施软件解决方案。Bentle y同时也是世界工程软件行业标准的制定者和引领者，拥有近千项专利技术。自1995 年以来，Bentley已经在研发和收购上累计投资超过10亿美元，这是Bentley公司技术实力保持全球领先的重要基础之一。
        在给排水软件领域，世界上最早的给排水管网商业软件就是Bentley公司1983年开发的KYPipe；在1992年公司开发了第二代软件Cybernet；1996年，世界上第一个基于Windows系统的给排水软件WaterCAD在Bentley面世；2002年公司开发了第一版WaterGEMS,当时我来到Bentley公司，有幸负责开发了系统中一些重要内容；2006年后公司把系统与MicroStation 结合到一起。这就是Bentle y公司在给排水领域软件产品发展的基本历程，经历了几十年发展，Bentle y成为行业中全球领先的公司。
        目前，Bentle y公司产品拥有全球给排水领域软件市场50~60%的用户。在全球《工程新闻记录》前500强的工程企业中90%的企业是Bentley软件的用户，其中前20强的企业全是Bentley的客户。
2 从给排水专业角度分析旱灾和水灾的原因及解决措施
        我在美国通过网络、电视等渠道，也了解到了云贵地区的严重干旱，包括前阶段江浙地区发生洪水。
        总结其原因，首先是气候变化的因素，近期全球气候都产生了一些极端天气变化。同时，由于经济快速发展，对环境造成了严重的破坏，这是每个国家在快速发展时期都会遇到的问题。我国近些年对环境改造也做了很多投入，而恢复环境需要一个过程，不是能马上见效的。还有一个重要的原因，很多地区未建立完善有效的防旱和防洪的水利设施。
        对于如何解决这两个问题，从给排水角度来讲，首先，应该合理建立蓄水设施，比如水库、湖泊、湿地等水体，在干旱时候可以保证取水，在洪涝的时候可以增加水的停留时间，避免洪峰。那如何做好蓄水和防洪，我们应该着眼区域的规划，做好总体水量的平衡，从工程软件专业角度来说要完善信息化，做好GIS系统，利用它来分析在什么地方我 们适合建水库蓄水，什么地方需要植树造林，保持水土。另外我们要做好水体的调度管理，不让水白白流走，也做好干旱时期水体上下游水资源的分配。在水体调度方面，Bentley公司做了几十年的研究，相关产品有PondPack，它可以协助设计者做好整个水库或者几个水库之间的水量平衡，也是目前Bentley在给排水方面的重要产品之一。在美国、欧洲有众多用户，在国内也正在得到越来越多的应用。在防洪排涝方面有CivilStorm，可以协助做好防洪排涝的工作，从整个城市的角度做好雨水水体、雨水径流、水库大小的计算。如何防旱、防洪，Bentley都有相应的技术。
3 分析国内给排水管网建模工作的发展历程，以及实时调度未能达到预期效果的原因
        随着给排水和计算机技术的发展，根据每个时期不同的目标分为几个阶段。比如，在1975年的时候，国内编制了“7512”计算程序来进行管网平差计算，如果手工计算2、3个环的环状网平差需要很长时间，如果计算更多个环，那就是很大的工作量。有了“7512”后几分钟就可以完成计算，相对现在只需要几秒钟的计算时间来说几分钟已经很慢了，但是在当时是满足需要的。到了80年代，提出了比较多的目标，其中以优化设计与优化调度为主要目标，真正的应用阶段是90年代后，比如1992年我负责的青岛高科技工业园区给水、污水、雨水管网总体规划与优化设计计算，是国内第一个使用了优化设计的实际工程。后来开始做水力状态的模拟，再后来是调度，在调度方面我们国家做了大量的研究，但是调度的效果不是很理想，这应该是目前建模没有达到预期的主要方面。
        调度效果偏差的主要原因是其计算过程中涉及的参数值较多，且很多是估算或者经验值，与实际情况有偏差。另外，加之有些大用水户用水量的较大变动在管网模型系统中反应不出等原因，整个系统不确定的因素比较多，所以计算后会有比较大的误差，在这种情况下我们来做调度就会与预期有些差距。在给排水的整个生命周期中，软件在每个阶段都有不同的目标，基本都能达到目标，而在实时调度方面，要做到每个时刻与理想状态吻合是不现实的，也建议大家在此方面多多进行研究。
4 分析国内外给排水建模水平的差距
        在全世界，中国人是最智慧的民族之一，现在国内的最高水平基本能代表世界的最高水平，国内一些同事提出的方案和对模型的理解本身就是世界水平。但是这种高水平的人才只有屈指可数的几个人，人才短缺很严重。而在美国，每个城市、每个工程咨询公司都有这样的建模人才，这也是为什么Bentley在美国能有几万的用户。在美国，Bentley公司为参加过WaterGEMS培训的学员颁发证书，获得证书的人很容易找到工作，且工资很高。在我们国家，在软件应用方面就缺乏足够的人才，因为建模系统应用是很难的，如果只学如何输入信息，简单运行，可能几天就可以学会，但要把它理解透彻并运用好，就不容易了。所以，提高整体的模型应用和理解能力是目前国内需要重视的地方。
        另外，在模型应用的基础条件方面，国内数据信息的收集维护与国外差距比较大，造成国内模型应用的条件没有国外好。在软件应用的过程中，在工程项目的整个生命周期中，从规划、设计、建设、移交、运营，每个过程都是需要进行信息收集、输入和维护，包括日常管理信息、运行信息、资产信息，这是公司信息化的过程，国内传统的水司往往是采用直观调度、人为控制的方式，没能把信息化放在一个重要的位置，但是随着计算机技术的发展，信息化已经越来越受到重视，它可以提高管理的水平、精度和可控能力。
5 城市管网发生爆管的原因和解决措施
        爆管主要是由于水力条件变化产生水锤而导致的。业内普遍认为管网系统中，环状网形成水锤的几率比较小，树状网形成水锤的几率比较大，有些人因此认为环状就不会产生爆管，其实是对环状网中水锤危害的认识过于乐观。
        当水力条件发生变化引起水锤现象时恰好遇到管网中一些薄弱的点，就容易发生爆管。在研究中发现，比如天气变化或者消防灭火等情况下，常常会引起管网中用水量的变化，引起水泵阀门的开闭变化，从而进一步引起水力条件的变化，产生水锤，造成爆管。
        有些情况下爆管也由于管道附近开挖、施工导致，但是这种情况不是主要原因。
        在整个管网领域，污水和雨水系统中水锤产生的危害也是很大的，巨大的水锤发生甚至会使窨井发生爆炸。雨水管网不是环状的，相对更容易产生水锤。产生水锤的情况正压、负压的都有，而且负压的危害往往更大。
        从软件的角度，在设计中无论给水、污水、雨水系统，Bentley的HAMMER都能有所作为，HAMMER是高效的水锤分析软件。在规划和设计时，利用软件设定一系列标准的调度方案，当运行水锤分析系统，软件就可以模拟出管网中容易出现水锤的弱点，可以模拟出水力条件变化时的正负压力的峰值。找到薄弱环节后，软件提供50几种解决方案，通过对50多种情况的分析，采取例如加空气阀，或者防水锤罐，或者防护阀门等设备，可以提出最有效且经济的方案。通过水锤分析可以很大程度上降低水锤发生的几率。Bentley的水锤分析软件也受到业内的普遍认可，希望在国内的管网建设中充分发挥其作用，为国内工程减少损失提供保障。
6 Bentley服务如何应对国内的快速发展
        国内近些年保持高速发展，进行了一系列基础工程建设投资，同时开展了2008 北京奥运、2010 上海世博会、2010 亚运会等等一系列大型项目。
        首先，Bentle y在工程项目和工程企业的信息化管理和建设中能起到关键的作用。
        中国发展速度快，如何完善基础设施的建设，社会投资的效率是大家关注的，从工程角度来说要追求可靠性，工程的信息化的作用就显得尤为重要。从生命周期中讲，从设计、施工、移交、维护各个过程的信息，是整个基础设施信息管理的薄弱环节，从开始就必须把这样的信息建立起来，这样的数据信息才是最完善的。如果再后期回头去收集将会付出更多的成本。在信息化建设过程中，从一片空地到设计，施工安装，移交用户，到资产管理等等，包括各个过程中系统协同的解决，Bentley提供的是整个生命周期的信息化解决方案，来提高工程效率，节约投资，减少人员的浪费，提高工程各个阶段的可控性，这其中很多功能是其他同类工程软件公司难以做到的。
        其次，Bentley提供的是全面的产品和技术，可以满足给排水工程和基础设施建设的各方面需要。
        全球市场对Bentle y的技术和服务都是非常认可的，在给排水管网领域，我们在饮用水配给和处理方面有Bentley Water，WaterCAD，WaterGEMS，HAMMER 等，污水收集和处理方面有Bentley Geospatial Server，Bentley PowerMap Field，Bentley Wastewater等，雨水收集和处理方面有StormCAD，CivilStorm，PondPack等，各个方面都有相应的产品。我们的软件使工程项目在建设、运营、维护方面都有最好的方案提供。
        第三，Bentley在技术服务上有强大的保障，并着眼于产品的本地化、人性化服务。
        Bentley不仅仅提供技术，也提供庞大的技术服务网络，有专门负责服务的部门，还有各个领域的技术服务论坛，时刻都有很多人在线交流应用中的问题，公司也安排专家在线答疑，使客户的问题在短时间内得到解答。为了满足国内用户的需要，我们着眼于软件产品的本地化和人性化，比如软件文字及说明书的汉化、应用界面的易操作化和本地化的服务等等。
7 对国内软件产业化和信息化的期望
        我在国内的时候就从事软件产业化的工作，经历这么多年的工作后，和当初的工作相比，我逐渐认识到的是程序和软件是不一样的。程序可以在短时间内实现，可以实现一些特定功能，而软件的产业化需要一个漫长的过程，软件的产业化必须从程序开始一步一步地发展和完善。BentleyHaestad从1979年创立，1983 年开发了世界首个给排水管网软件以来已经历了近30年的发展和完善，从程序到软件的过程都做了巨大的投入。
        谈到对软件产业化和信息化的期望，希望国内工程软件企业在实现软件产业化的过程中，需要一步步地从应用角度去努力。要注重人性化，而且要注重标准化，包括国际标准。国内的工程软件产业化要有远大的目标，要立足中国面向世界。
        软件的产业化还要从可持续发展的角度去考虑，从建模、维护、软件升级、人员培训等各个方面都要考虑到，不要只设计出软件交给客户，那样会给客户的应用造成很大的困难，得不到全程的支持，时间长了必然会被市场淘汰。从技术上要不断更新，如果产品跟不上计算机技术的发展也会被淘汰。同时，希望使用软件的企业对软件的价值能有清楚的认识，比如有些企业在购置固定资产的时候不会犹豫，觉得买的是实实在在的东西，但是如果买软件他就觉得没有得到一个实在的物品，这就需要软件应用企业要认识到软件在应用过程中的价值。希望我自己的一些想法能对国内同行有所帮助，大家一起把这个事业做好，愿在国内的工程软件领域也能尽快出现越来越多的国际化企业，培养出大量的专业人才。WWI

  △联系方式：
  Email:ronghewang@hotmail.com 
  Tel:+1 203-805-0565(Office) 
  +1 860 398 5616(Home) 
  +1 860 733 3697(Cell)