台湾自来水公司-台湾自来水公司【第四区管理处】

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1、100年度以EPANET建構水力分析模型，作為管線抽換及新設延長管線分析依據─以斗六系統為例研究單位：第五區管理處斗六營運所研究人員：陳泰旺、王美期研究期程：100年5月59壹、研究緣起與目的5一、前言：5二、緣起：6三、目的：6四、摘要：7貳、研究方法與過程8一、管網建構：8二、必要屬性資料：9※節點(Junction)：9※管道(Pipe)：13※水庫(Reservoir)：15※配水池(Tank)：15※水泵(Pump)：16※閥類(Valve)：16參、案例分析19一、管線未抽換前顯示結

2、果：191.整體管網系統壓力等高線圖192.時間序列圖(TimeSeries)─所選節點水壓223.時間序列圖(TimeSeries)─所選管道流量24594.剖面圖(ProfilePlot)─水力坡降圖255.剖面圖(ProfilePlot)─壓力圖266.頻率圖(FrequencyPlot)─壓力分布圖277.系統流量平衡圖(SystemFlow)28二、管線抽換後顯示結果：281.更新屬性資料282.抽換後整體管網系統壓力等高線圖293.時間序列圖(TimeSeries)─所選節點水壓30

3、4.時間序列圖(TimeSeries)─所選管道流量315.剖面圖(ProfilePlot)─水力坡降圖326.剖面圖(ProfilePlot)─壓力圖347.頻率圖(FrequencyPlot)─壓力分布圖388.系統流量平衡圖(SystemFlow)39三、管線新設延長前後顯示結果：401.建立棒球場新設資料402.新建管網屬性資料413.新設管線後整體管網系統壓力等高線圖434.時間序列圖(TimeSeries)─所選節點水壓455.時間序列圖(TimeSeries)─所選管道流量4759

4、6.剖面圖(ProfilePlot)─水力坡降圖507.剖面圖(ProfilePlot)─壓力圖528.頻率圖(FrequencyPlot)─壓力分布圖549.系統流量平衡圖(SystemFlow)55肆、影響結果56一、管線抽換前後：56二、管線新設前後：57伍、結論與建議58陸、參考資料5959以EPANET建構的水力分析模型，作為管線抽換及延長管線分析依據─以斗六系統為例壹、研究緣起與目的一、前言：EPANET為美國環境保護局所研究和開發的一套免費軟體，用於輸配水系統中水力分析和水質特性的

5、模擬，可以執行有壓管網水力和水質特性延時模擬的運算程序，其水力模擬能力具有的功能：1.對管網規模未加限制。2.可利用Hazen-Williams、Darcy-Weisbach或Chezy-Manning公式計算摩擦水頭損失。3.包含彎頭、附件等處的局部水頭損失計算。4.模擬定速和變速水泵。5.模擬各類閥門，包括：減壓閥、持壓閥、流量控制閥、節流控制閥、通用閥。6.允許各種形狀的蓄水池。7.考慮節點需水多樣類型，每一節點可具自己的時間模式。8.可模擬漏水，例如擴散器。9.系統運行能基於簡單水池水位

6、或計時器控制，及基於規則的複雜控制；其水質模擬能力具有的功能：1.模擬管網中非反應性示踪劑隨時間的運動。2.模擬反應物質的運動變化，可隨時間增長（如消毒副產物）或降低（例如餘氯）。3.模擬管網水齡。4.追踪從已知節點的水流百分比。5.模擬主流水體和管壁處的反應。6.利用n級反應動力學模擬主流水體中的反應。7.利用零級或一級反應動力學模擬管壁處的反應。8.模擬管壁處反應時可考慮59物質量轉移限值。9.允許持續達到一個極限濃度的增長或衰減反應。10.利用全局反應速率係數，在單管道基礎上糾正。通過這些

7、特性，EPANET能研究不同水源的混合、整個系統的水齡、餘氯損失、消毒副產物的增長、污染事件追蹤之水質現象。二、緣起：於是EPANET運用於管線工程非常廣泛，其實際分析執行時，須先建入實際數據及資料，以方便比較實際與理論上的差異，作為後續長期的校準；除此之外，也可以運用目前已建構好的管網進行水力分析，進而探討自來水工程上管線抽換及新設延長管線分析的依據，便能提供管線設計水壓的差異變化。三、目的：過去管線在設計抽換及延長時，須藉著管網分析計算壓力流體在管路中的阻力損失，以得到水頭損失變化，其計算方

8、式主要有三種：1.Hazen–WilliamsEquation；2.Darcy–WeisbachEquation；3.Colebrook–WhiteEquation；而大部分選擇Hazen–WilliamsEquation，惟人為演算歷時須較久，且所選擇的方式不同，其演算結果也會有相當大的差異，進而影響閉合結果，而以EPANET進行管網分析，由程式自動演算閉合，時間上的效率便快速許多，在進行管網修改時亦能有即時性的效能。59於管線抽換分析上，藉由已建構好的管網，顯示抽換前與抽換後各節點水壓間的差