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摘要：给水管网力计算是以解管段方程、解环方程和解节点方程为基础，对连续性方程、能量方程和压降方程应用近似优化处理方法和数值计算方法进行计算，旨在求解管段流量或节点水压，为管网设计，改扩建及运行管理提供依据。
关键词：节点方程管网平差开发与应用1 引言给水管网力计算是以解管段方程、解环方程和解节点方程为基础，对连续性方程、能量方程和压降方程应用近似优化处理方法和数值计算方法进行计算，旨在求解管段流量或节点水压，为管网设计，改扩建及运行管理提供依据。
随着供水事业的发展，给水管网的规模不断增大，管段数和环数不断增多。
众所周知，传统的解环方程法是在手算基础上发展而成的，计算前需要初分管段流量。
对于大型复杂管网，初分流量相当繁琐，人工工作量较大，且初分值不合理会导致迭代算法不收敛。
为此，本文基于解节点方程的算法原理及管网数据结构的特征，研究了正定稀疏矩隈的变带宽紧缩贮存技术，运用FORTRAN语言编制了程序，并结合实例进行了应用和验算。
2 解节点方程的有理与方法2.1节点方程根据管段压降方程，Hi-Hj=Sijq2ij,将管段流量用水压表示，q ij=sign(H i-H j)(│H i-H j│÷S ij）1/2，代入连续性方程，即得出节点方程，Q+Σsign(H i-H j)(│H i-H j│÷S ij）1/2=0式中Q i—i节点的耗水量或水源供水量（即节点流量）；H i H j——i,j节点的水压；S ij——i,j管段的摩阻。
若管网节点数为M，则独立的节点方程数为M-1。
2.2节点方程的线性化节点方程是以节点压力未知量的非线性方程组，令C ij=1/(S ij│q ij│),q ij的初值可用程序中所示的经验公式确定，则节点方程可化为，Q+ΣC ij(H i-H j)=0，这是一个线性方程组，可用迭代法或牛顿法求解，程序中采用的迭代法。
2.3线性方程系数矩阵的存贮根据管网图形拓扑结构可知，以上线性方程的系数矩阵为对称正定稀疏矩阵，矩阵元素中大部分为0，节点数越多，稀疏性越明显。
如果你是8.0，可以这样：1、布置平面管道2、定井地面标高3、按照坡度自动定义管道标高按照这样的步骤把雨污水管道标高总初步定义出来4、绘制优先级高的管道纵断面图，纵断面动态调整，满意后返回平面图5、绘制优先级次之管道的纵断面图，纵断面动态调整，满意后返回平面图6、最后绘制压力管道的纵断面图，纵断面动态设计，然后返回平面最后用自动分幅出图方式（工具中的自动断面图）绘制分幅断面图一、软件安装以后，双击图标以后出现提示“创建套接字错误！”，不能进入软件怎么办？这种情况一般是由于Tcp/ip协议没有正确配置引起的，例如：没有安装Tcp/ip协议、IP地址设置和子网掩码设置错误等等，请联系贵单位的网络管理人员，重新配置TCP/IP协议，或者简单的删除TCP/IP协议后重新安装。
二、双击软件图标，没有任何出错提示却进入了CAD而不是市政管线软件怎么办？这种情况一般是由CAD的安装目录下或CAD的SUPPORT目录下有acad.lsp这个文件引起的。
这个文件可能是单位里有自己开发的程序，使自己单位人员编写的，也有可能是CAD病毒程序。
判断是不是CAD 病毒程序的标准：检查acad.lsp所在目录下是否有acadapp.lsp，如果有，基本上可以肯定是CAD病毒程序。
遇到CAD病毒程序时的处理办法：使用windows的查找功能在整个机器上查找acad.lsp和acadapp.lsp，把查找到的文件全部删除掉即可。
如果acad.lsp使自己单位的人员编写的，可以让编写该程序的人员把这个文件中的内容添加到软件子目录sys下的acad2000.lsp中，然后，删除acad.lsp即可。
也可以把自己单位编写的程序提供给我们，由我们把它们和我们的软件整合到一块。
三、利用测绘单位提供的地形图，进入软件后不能设置工程名怎么办？这种情况一般是由于在本机上找不到地形图中使用的“形”文件（*.shp和*.shx）引起的，找不到的这种形文件还不能用一般的shx文件替换。
鸿业三维智能管线设计系统鸿业三维智能管线设计系统是在鸿业市政管线软件基础上开发的管线设计系列软件，包括给排水管线设计软件、燃气管线设计软件、热力管网设计软件、电力管线设计软件、电信管线设计软件、管线综合设计软件，各专业管线设计可以单独安装，也可以任意组合安装。
管线支持直埋、架空和管沟等埋设方式，电力电信等管道支持直埋、管沟、管块、排管等埋设方式。
软件可进行地形图识别、管线平面智能设计、竖向可视化设计、自动标注、自动表格绘制和自动出图。
平面、纵断、标注、表格联动更新。
可自动识别和利用鸿业三维总图软件、鸿业三维道路软件路立得以及鸿业市政道路软件的成果，管线三维成果也可以与这些软件进行三维合成和碰撞检查，实现三维漫游和三维成果自执行文件格式汇报，满足规划设计、方案设计、施工图设计等不同设计阶段的需要。
本系统由专业技术人员和计算机专业人员共同开发而成，经过多年的扩充升级，最新版本为10.0版。
具有专业覆盖面广、自动化程度高、符合设计人员思维习惯等特点。
软件深度和灵活性可满足全国不同地区设计人员施工图的要求。
采用最新的标准图集和制图标准，保证设计的先进性。
目前在全国的市政设计单位得到广泛使用和认可。
市场占有率超过90%。
鸿业三维智能管线设计系统鸿业三维智能管线设计系统的CAD操作平台为美国AutoDesk公司的AutoCADR2008~2013。
一、三维管线采用二三维一体化的设计方式，平面视图管线表现为二维方式，转换视角，管线表现为三维方式，可以直观查看管线与周围地形、地物、建构筑物的关系。
管道可采用直埋、架空、管沟等敷设方式，电力电信管线支持电缆直埋、管沟、管块、排管等敷设方式。
竖向设计完成后，可以将检查井、管道、阀门等转化为真实的三维形式，在三维基础上可以针对具体情况进一步细化设计，也可以直接绘制三维管线。
进行三维碰撞检查。
与鸿业三维道路软件路立得、鸿业三维总图软件设计成果合成，由软件自带的三维查看和发布功能形成EXE格式自执行三维查看和录制AVI格式三维漫游文件。
管网平差管网平差一般分三个步骤：图面整理、数据准备、平差。
目前我们用的平差软件为鸿业10.5版本。
打开鸿业软件后，首先要设置工程名称及出图比例以及设置节点标注设置及管道标注设置。
（设置--工程名称、出图比例、标注设置）1、图面整理：根据已收集到的现状给水管网平面布置图，按照规划要求，整理出远期给水管网平面布置图，对其进行图面整理。
图面整理内容主要包括：清除小短线、重复管线、未连接管线等操作步骤：1）管线--定义管道-任意选择2）工具--图面整理-选择所要整理的内容。
注意事项：图形整理时需要对管网进行简化，主要是将管道节点进行简化；定义管道时选择球墨铸铁管，选择无管径。
2、数据准备图面整理完后，需要对管网进行平差前的数据准备。
数据准备包含定义真实管长、按管长分配流量（定义集中流量、定管供水类型）、自动预赋管径（定义现状管、定义环干管、自动预赋管径）、定义节点地面标高、定义节点水压等。
1）定义真实管长--如果管道是按照长度精确绘制的则不用定义。
2）按管长分配流量---按照管道长度自动分配节点流量a、定义节点流量---主要是将管道流量分为集中流量和沿线流量；集中流量包括水源供水量（输入时为负值）和集中用水点流量（输入时为正值）。
b、定管供水类型---分为不供水、单侧供水和双侧供水；一般从水厂至配水管网之间可设置成不供水管道，城市边缘的管道可设置成单侧供水，其余全部为双侧供水。
3）自动预赋管径---需在节点流量确定后进行a）定义环干管---在没有定义环干管的情况下，程序是按照最小路径的原理来定义环干管。
布置环干管按照规划及用水区域大小的原则来布置。
b）定义现状管---对于现状给水管网中的主干管，可以将其定义成现状管，定义过的管径在平差计算时管径不会变化。
c）自动预赋管径---在节点流量确定后进行3）定义节点地面标高操作步骤：平差--定义节点地面标高高程点定义时必须有带高程点的地形图，可手工输入每一点的高程点，也可建立曲面高程模型计算（原地形--标高点--文本定义）统一定义。
市政管线软件常见问题目录一．软件安装问题加密锁问题二．给排水管线三．管网平差四．管线综合五．其他一．安装问题：1．软件安装完成后，启动软件总是提示输入授权号。
这是因为在安装软件过程中，版本类型没有选择对，默认的是试用版，根据软件版本类型选择单机或网络。
2．试用版软件还没有用几次就不能用了，怎么回事？一般来说管线软件第一次试用可以用30次，出现这种情况大部分是由于用户因为某种原因重装了软件，这样再用以前的申请号注册就可能会出现这样的情况。
|3．双击软件图标，没有任何出错提示却进入了CAD而不是市政管线软件怎么办？可以这样判断：1、打开CAD的options，点击其中的"文件"页面，查看第一项"支持文件搜索路径"，看看开始的是不是我们软件的，如果是，说明软件的主程序运行正常。
2、在命令行输入ap 然后回车，在出现的对话框中选择我们的软件子目录sys中的acad2000.lsp(cad2000/2002)或acad2004.lsp(cad2004)、acad2005.lsp(cad2005)，然后，点取加载按钮。
3、在命令行输入(s::startup) 后回车，如果软件正常了就说明是acad病毒引起的。
这种情况下，将windows的文件显示方式设为隐藏文件也显示，查找机器所有分区的acad.lsp和acadapp.lsp，全部删除，软件即可正常运行。
如果是CAD2000/2002，删除了CAD病毒还是不行，可能是安装了其它软件与鸿业软件冲突引起的，解决办法：点击鸿业管线图标进入CAD，调用menu命令，查看当前菜单文件的位置，进入当前菜单文件所在目录，将acad.mnl文件先修改为别的名称，退出CAD重新进入软件应该就可以了。
4软件安装时出错提示安装汇编microsoft.msxml2.publickey token="6bd6bf345378f".version="4.20.9818.0".type="win32,"processorArchitecture="x86"时出错,请参照帮助和支持来获得更多信息.hresult:0x80070005这种错误一般是由于系统安装了过多的软件，造成微软的MSXML 支持库不能正确安装导致。
鸿业三维智能管线设计系统鸿业三维智能管线设计系统是在鸿业市政管线软件基础上开发的管线设计系列软件，包括给排水管线设计软件、燃气管线设计软件、热力管网设计软件、电力管线设计软件、电信管线设计软件、管线综合设计软件，各专业管线设计可以单独安装，也可以任意组合安装。
管线支持直埋、架空和管沟等埋设方式，电力电信等管道支持直埋、管沟、管块、排管等埋设方式。
软件可进行地形图识别、管线平面智能设计、竖向可视化设计、自动标注、自动表格绘制和自动出图。
平面、纵断、标注、表格联动更新。
可自动识别和利用鸿业三维总图软件、鸿业三维道路软件路立得以及鸿业市政道路软件的成果，管线三维成果也可以与这些软件进行三维合成和碰撞检查，实现三维漫游和三维成果自执行文件格式汇报，满足规划设计、方案设计、施工图设计等不同设计阶段的需要。
本系统由专业技术人员和计算机专业人员共同开发而成，经过多年的扩充升级，最新版本为10.0版。
具有专业覆盖面广、自动化程度高、符合设计人员思维习惯等特点。
软件深度和灵活性可满足全国不同地区设计人员施工图的要求。
采用最新的标准图集和制图标准，保证设计的先进性。
目前在全国的市政设计单位得到广泛使用和认可。
市场占有率超过90%。
鸿业三维智能管线设计系统鸿业三维智能管线设计系统的CAD操作平台为美国AutoDesk公司的AutoCADR2008~2013。
一、三维管线采用二三维一体化的设计方式，平面视图管线表现为二维方式，转换视角，管线表现为三维方式，可以直观查看管线与周围地形、地物、建构筑物的关系。
管道可采用直埋、架空、管沟等敷设方式，电力电信管线支持电缆直埋、管沟、管块、排管等敷设方式。
竖向设计完成后，可以将检查井、管道、阀门等转化为真实的三维形式，在三维基础上可以针对具体情况进一步细化设计，也可以直接绘制三维管线。
进行三维碰撞检查。
与鸿业三维道路软件路立得、鸿业三维总图软件设计成果合成，由软件自带的三维查看和发布功能形成EXE格式自执行三维查看和录制AVI格式三维漫游文件。
鸿业管线方法~
1、用多段线布置管线，
2.用（平差）里面定义给水管定义管线定义管线，定义为给水铸铁管（定义完管子会变成红色）
3.定义集中流量，总流量在进水口出定义为负值，大用户在节点处定义为正值
在定义总水量时要定义水源
4定义供水类型
定义为管线为单侧双侧和不供水（输水管段一定要定义）的
5分配节点流量
6赋管径先定义环干管，然后直接自动赋管径即可
7完成以上就可以直接平差计算了，
事故和消防校核直接定义事故管段和消防点的消防流量即可
8标注做最不利点校核的时候数据要赋回图中~最后直接点这几个就大功告成了
~（在平差的最后几个）在标注的时候注意设置字体大小，大概
35就差不多了
我大概就就能解释这么多了~多试几遍就出来了~。
作用：
管网平差是在上面已知条件节点流量、管道直径和某些点压力求得其它节点的水压，各个管段的流量以及由此推算得出的各节点自由水头、各管段的流速、水头损失等。
它的作用有两个：1、根据最不利点压力反算水源点压力，用于确定水源点的水泵供水压力，进而选择水泵。
2、根据水源点压力计算最不利点压力，用于校核水源压力是否能满足最不利点的压力要求。
鸿业操作步骤：
1．设置－出图比例20000，设置－文字大小－2.5
2．设置一个tempt（图名，可随便定）图层，颜色为紫色，线宽为0.3（这些可以随便定，主要为了确定给水管道位置，但这个步骤最好有）
3．在这个图层上画出图1中的框框，
1和10节点间有两条管线所以另外加一条折线增加一个节点11。
4．给水－交互布管－新建工程名（名称随意）－确定－管代号（输J），选球墨铸铁管－确定－用鼠标点击节点布置管线，顺序可随意，布完一个环用回车键布其余管段。
5．工具－图层－点击新建图层前的小灯泡（这一步是为了关闭新建图层）
6．给水－节点编号－给水节点自动编号－选择起始节点，在图上点击－输入节点其始编号1，然后回车，全部按主结点编号，回车，全部自动编号，回车，如果出现有些节点未标注，是否自动标注，输Y，回车。
（节点编号与所要求的不一致没关系，在下一步中更改）
7．给水－编辑标注－查询－用鼠标点选节点，修改节点编号，输入地面标高。
或者采用工具－编辑查询。
8．平差－定义管长－点击管段J10－J11，J11－J1，输600（这是为了使输水管总长为1200）9．平差－定节点流量－定管供水类型－按照提示定义1－4，4－7为单侧供水，10－1，10－11，11－1为不供水
10．平差－定节点流量－定集中流量－输入求得的水源流量，前面加负号
11．平差－定节点流量－按管长分配流量－输H
12．平差－定义管径－定义管线直径。
13．平差－选择反算水源压力，自由水头28，计算公式：海曾威廉，计算温度：20，管道局部损失系数：1.05,球墨铸铁管。
点击图面提取，全选图形，回车，输入h，回车，点击节点参数，在控制水压下面，第10个节点处输入根据泵的特性曲线方程求得的水
压。
点击计算。
赋回图面，编写计算书。
14．平差－管段标注－输s，回车，再回车
15．平差－节点标注－输s，回车，再回车（图形有重叠，自己调整）
16．平差－管标注图例，平差－井标注图例
17．平差－定消防流量－点着火节点，输入消防用水流量。
18．利用同反算水源压力的方法校核消防，见第13步
19．平差－定义事故管－点事故管，回车
20．利用同反算水源压力的方法校核事故，见第13步
A2，第二题
1．出图比例和文字高度为默认，不需设置
2．先画出道路线和道路中心线。
3．平面－定义道路中心线－点击选择，回车
4．平面－道路桩号－定义桩号－点选，回车，点击桩号基点，按指示操作，自己定义文件名，桩号代号，道路名称。
5．平面－道路桩号－自动标注桩号
6．平面－道路中心线标高－在桩号下填入桩号：0、50、100。
，填入标高，竖曲半径为0，然后点存入文件。
7．同第一题中的第二步。
8．在新建图层中绘出给水管道
9．给水－交互布管－新建工程名（名称随意）－确定－管代号（输J），选给水铸铁管－确定－用鼠标点击节点布置管线，顺序可随意，布完一段按回车键布其余管段。
10．工具－图层－点击新建图层前的小灯泡（这一步是为了关闭新建图层）
11．给水－节点编号－给水节点自动编号－选择起始节点，在图上点击－输入节点其始编号1，然后回车，全部按主结点编号，回车，全部自动编号，回车，如果出现有些节点未标注，是否自动标注，输Y，回车。
12．给水－自动布消火栓－按要求布置
13．给水－井地面标高－回车－全选图面－如果出现提示需要参照文件，点开第6步中存的文件就可以了－回车－输入H－输高差（样题中为0.08）－输Y，回车。
14．给水－定义管径
15．给水－定管埋深－输m－全选图形－输入埋深
16．给水－纵断面图－选择断面－选起点井和终点井－回车－输横向和纵向比例，确定17．根据起伏设排气井和排泥井，高处排气，低处排泥。
给水－布置井类－选择井并布置
18．重新给节点编号和定井地面标高，见11和13步，重新绘纵断面图，见16步19．给水－编辑标注－标线中管径－输入z，回车－回车－全选－回车
20．表类－材料汇总单页绘表
21．主干管定位，节点大样，节点井表图-管件，节点井表图-自动标注
22．Excel
第二题，根据管径、壁厚和流速确定流量的上下限，再用lookup查找。
