浅谈给水管网动态水力建模数据和其管理

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1、浅谈给水管网动态水力建模数据和其管理　　摘要：给水管网在城市生产及生活中发挥着十分重要的作用，所以，保证其正常运行便显得尤为必要了。本文将基于给水管网动态水力建模数据及其管理展开相应的分析，以期促进城市给水管网运行质量的提高，为同行提供一些有益的参考。关键词：给水管网；动态水力建模数据；管理中图分类号：TU821文献标识码：A1.给水管网动态模拟概述针对给水管网运行特点，建立相应的动态水力模型，不仅能够实现优化控制的目的，同时还能够起到科学管理的效果。在模型中，其水流需要能够有效反映现实管网中水流所具有的流动状态，换而言之，该动态模型需要能够有

2、效反映现实管网中的一系列动态参数。合理的给水管网动态模型具有以下作用：对管网漏损进行有效的辅助预测；对事故状态下的运行进行有效模拟，从而便于故障解决措施的制定和实施；对以爆管为代表的一系列异常状况进行预见性分析，为调度及维修人员提供有益参考；为水系统运行的后续优化工作奠定基础；方便水质模型的构建，在水质分析过程中发挥辅助作用[1]。2.给水管网动态水力建模数据分析82.1动态水力建模数据类型及来源管网属性数据。对于给水管网而言，其属性数据通常指的是测量值及实际调查获得数据，该类数据大多情况下借助GIS系统便能够准确获得。管网运行监测数据。该类数

3、据主要包括两个部分，一种是在线监测的压力数据，另一种是在线监测的流量数据。在建立水力模型的过程中，通常应用SCADA系统以实现对管网的延时模拟，也可以截取代表性较为突出的某几天数据进行模型校验处理实测数据。在具体建模环节，需进行实测的数据主要包括三大部分，一是对管网属性中那一类不确定信息进行准确地现场测定，二是对水泵曲线（尤其是工作年限较长的）进行现场实测，三是对用户的用水量曲线进行现场测定。派生数据。所谓派生数据指的是，在分析数据过程中形成的一类新数据，虽然不是建模的必要组成部分，但有助于对既有数据中所包含的隐形信息进行一定程度的挖掘。如可利

4、用数据挖掘功能对爆管进行分析，从而提高管网的安全系数。2.2动态水力建模数据质量分析2.2.1数据质量评价准则8在建模过程中，应对相关数据质量进行有效分析和控制。所谓数据质量（英文简称DQI）指的是，参与动态建模的诸多数据能够满足建模实际需求的特征。在获悉数据质量的情况下，才能对建模的可行性等进行准确预判断。对于动态建模数据而言，其质量水平集中体现在如下各点：准确度、精度、不确定性、包容性、一致性、完整性、易使用性、可得性、现势性等。2.2.2数据质量评价方法——以模糊综合评价法为例采用模糊综合评价法的过程中，涉及以下评价指标：1）拓扑属性，如

5、节点坐标位置精度等；2）节点流量，如用水数据精度等；3）泵站相关数据，如水泵曲线符合实际的程度；4）监测数据，如监测点分布密度；5）其它辅助信息，如地面标高等反应真实的程度。对上述指标进行评价时，划分优良中差四个不同等级：优指的是数据质量相当优异，能够为建模工作提供理想的数据支持；良指的是数据质量稍次；中指的是能够基本满足建模需要；差指的是数据质量极不理想，无法支持建模工作。2.3数据处理当筛选出适宜的管网建模数据之后，接下来便需对其展开相应标准化处理，即对原始形式下的数据进行处理，使其转化成标准的且能够参与实际建模的形式。8管网建模过程中，涉

6、及的关键数据需求及其处理如下：1）建立健全管网拓扑结构，并准确输入有关属性信息——管网拓扑结构、管段以及节点属性、标高数据等；2）对节点流量进行科学分配——用户用水量数据以及用水曲线；3）构建有效的泵站模型，并加以校核——水泵曲线以及泵站运行记录；4）展开相应的模拟计算以及校核——监测点数据记录等[2]。3.动态水力模型数据综合管理3.1模型数据综合管理需求分析3.1.1数据完整和同步的需求给水系统涉及的数据绝大部分属于测量值以及实地调研数据，所以，应寻求这样一个高效数据管理系统，即无论发生何种类型的连动变更，都能够借助系统本身提供的内部功能予

7、以自行维护，从而保证一系列数据的完整性以及同步性。另外，在正式管理过程中，应严格设置和管理用户权限，从而确保相关数据的安全性。3.1.2数据使用便利的需求在模型的诸多计算中，通常需要涉及大量数据的综合计算，由于来源不一，再加上格式多样，所以，有必要构建一个高度统一的数据管理系统，为数据使用提供便利，不仅如此，借助视图或者存储方式，能够基于模型计算对数据的相应要求而得到目的明确的查询结果，从而在一定程度上有效强化了筛选模型计算数据的工作效率。3.2给水管网动态数据管理技术——给水管网动态数据库8给水管网动态数据库的构成如图1所示。图1给水管网数据

8、库系统对该数据库进行管理时，主要涉及以下几点：1）数据存储，即把全部数据转化成数据表形式，并存储起来；2）数据库连接，即数据库之间的连接，以及数据库和