城市给水管网水力模拟系统功能与应用

《城市给水管网水力模拟系统功能与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、城市给水管网水力模拟系统功能与应用信昆仑刘遂庆同济大学环境科学与工程学院200092摘要本文从辅助管理与决策角度分析了城市给水管网水力模拟系统的功能，阐述了给水管网模型的组成以及管网水力模拟软件的功能与结构，并对建立管网水力模拟系统的一般步骤做了简要介绍。AbstractThefunctionsofWaterDistributionSystemisanalyzedfromtheviewofmanagementanddecision，thecomponentsofhydraulicmodelofwaternetworkan

2、dthefunctionsandstructureofrelatedsoftwarearepresented，thecommonstepofWaterDistributionModelingiSalSOgivenattheendofthiSpaper．1．概述城市供水系统是关系城市居民生活和城市经济发展的重要基础设施。供水基础设施的安全性、可靠性、高效性是社会经济发展的重要保证。城市供水系统中的供水电耗是供水企业非常关心的问题。如何利用先进的计算机手段科学合理地调度、管理城市供水管网、降低供水电耗越来越为供水企业所关注。

3、管网水力模拟系统是指以管网水力模型为基础的用于进行管网水力信息与运行状况模拟的计算机管理模型，对于给水管网科学运行管理、实现给水管网优化设计、给水管网优化调度等都具有非常重要的意义。2．管网水力模拟系统的功能管网水力模拟系统的功能从辅助给水管网运行管理和决策方面分为以下几个方面：(1)管网静态信息管理：给水管网是个包括水池、水泵、管道、阀门、水表等在内的复杂系统，特定规模的管网水力模型记录了上述各种管网组件的位置、属性和状态。通过在管网中的查询可以方便地定位、了解这些管网组件。(2)管网现状分析：给水管网系统的目的是为用

4、户提供足够的水量、水压以及安全的水质。了解给水管网水压、水量的分布对于实现管网的可靠运行至关重要。～般情况通过两种途径得到管网水量以及水压的数据：a)通过在管网中布设测压点和测流装置，通过数据采集与监控系统(scADA)监测管网中的流量与压力．b)通过管网水力平差，计算各种工况下的管网中所有节点、管段、水泵的流量和压力，了解管网压力分布。其中设置测压点、测流装景的方法最为直接可靠，但测压、测流装置的数量有限，不能反映整个管网详细的水力状态。而管网水力平差可以弥补以上不足，通过平差，可以得出管网水力模型中每一组件的水力状态

5、。由于给水管道一般埋予地下，而且埋设年代各不相同，在给水管网长期运行的过程中，可能存在管道严重锈蚀乃至破损、管道堵塞、阀门长期关闭或者近似关闭等不正常的情况，由于给水管道埋设在地下，加上管网结构比较复杂，即使在管网存在少数测流、测压等监测仪表的情况下，技术人员也很难了解管网中管道水流流向、管网压力分布等动态的水力信息，——276——更难以发现实际管网中所存在的上述问题。通过给水管网水力模拟系统，进行管网水力平差，并与管网SCADA系统的实测数据相比较，可以全面了解管网的运行状况。(3)管网事故分析：由于管道陈旧、管网压力

6、分布不均、旅工等各种原因造成的管网爆管事故为用户带来很大不便，同时也造成大量的经济损失。通过对爆管时的管网进行水力模拟，可以分析出爆管影响的服务区域，以便工作人员快速制定关阀策略，定位需要关闭的阀门，提高管网事故处理能力，提升管网服务质量。(4)管网实时水力模拟：建立准确可靠的管网模型后，可以实现管网实时动态水力模拟，连续24小时模拟管网运行状况，并通过与SCADA实时监测数据的比较，分析管网的用水量时变化模式，对水压过低的节点以及可能出现事故的管段进行报警，以便进行及时处理；(5)管网优化规划与设计：给水管网建设费用巨

7、大，同时其规划设计的合理与否直接关系到社会生产和居民生活，通过给水管网水力模拟系统可以更加科学地进行给水管网的规划与设计，合理地确定管网管径，降低管网造价以及运行费用，提高管网运行的安全可靠性。(6)管网优化调度：由于用水量随时间、季节、天气、经济发展等因素变化，如何在供水管网各供水厂之间合理调度，实现管网的合理经济运行是供水企业的主要任务之一。而目前由于条件限制，普遍采用经验调度的方式，通过建立完善的管网水力模拟系统，可以了解执行调度指令后的整个供水管网的水力状态，从而辅助人工调度决策，同时也是进一步实现科学的计算机优

8、化调度的基础。给水管网水力模拟系统功能结构如图1所示。给水管J)c)9水力模拟系统t-}：缭水竹I叫舭本数蚶甜息(符段、水采、『捌fj、水池锋)．．．．，!型到到型一：Ly‘．．．j．一：：．．艮：：：：．：￥_．I、n．．．j；0j毫：；'三一p．√。一；箭H地理信息系统静I；q数抛采化’引骶测系、(刚S)，、统(