培训-供水管网水力模型

第4章给水排水管网模型☞ 4.1 给水排水管网的模型化☞ 4.2 管网模型的拓扑特性☞ 4.3 管网模型的水力特性要求掌握：给水排水管网简化和抽象的原则；管网图的基本概念；恒定流基本方程组。

（便于用图形和数据表达和分析的系统）给水排水管网模型（管段、节点）管线附属设施忽略具体特征4.1给水排水管网的模型化给水排水管网模型——给排水管网简化和抽象为便于用图形和数据表达和分析的系统。

给水排水管网简化——从实际系统中去掉一些比较次要的给水排水设施，使分析和计算集中于主要对象。

给水排水管网抽象——忽略所分析和处理对象的一些具体特征，而将它们视为模型中的元素，只考虑它们的拓扑关系和水力特性。

4.1.1 给水排水管网的简化一、简化原则（1）宏观等效原则——保持功能，各元素关系不变。

（2）小误差原则——允许误差范围内。

管线的简化；附属设施的简化管线简化的一般方法(1) 删除次要管线，保留主干管线和干管线；(2) 很近的交叉点合并为同一交叉点；(3) 去掉全开阀，管线在全闭阀处切断；(4) 不同的管材简化为单一管材；(5) 并联管线简化合并；(6) 大系统拆分为多个小系统分别计算。

删除次要管线，保留主干管线和干管线；不影响全局水力特性的设施删除，如全开的闸阀、排气阀、泄水阀、消火栓、检查井等。

同一处的多个相同设施合并，如同一处的多个水量调节设施，并联或串联工作的水泵或泵站合并等。

附属设施简化的一般方法4.1.2 给水排水管网的抽象1.管段——管线和泵站等简化后的抽象形式管段只输送流量，不改变流量。

可以改变水的能量。

管段标识——正整数,加中括号。

2.节点——管线交叉点、端点或大流量出入点的抽象形式。

节点只传递能量，不改变能量，可以改变水的流量。

节点标识——正整数,加小括号。

4.2管网模型的拓扑特性一、管网图的基本概念1.图——表示关系或联系管网图的组成——管段、节点拓扑特性——管网模型中节点与管段的关联关系。

{}7,6,5,4,3,2,1=V 7)(=G N {}8,7,6,5,4,3,2,1=E {})7,6(),6,5(),7,4(),6,3(),5,2(),4,3(),3,2(),2,1(=E 8)(=G M 如：集合表示2.有向图在管网图中，关联任意管段的两个节点和是有序的，即管网图为有向图，记，节点称为起点，节点称为终点。

水厂供水系统水力模型构建与优化研究一、引言供水系统是城市运行的重要基础设施，保障居民的正常饮水需要。

而供水系统的水力模型构建和优化研究，对于提高供水系统的运行效率、优化水资源利用具有重要意义。

本文将讨论水厂供水系统水力模型的构建方法以及相应的优化策略。

二、供水系统水力模型构建1. 数据采集与处理为构建供水系统的水力模型，首先需要收集相关的供水系统数据，包括水厂的布局与设备参数、管网的结构和特性等。

然后对这些数据进行处理和整理，确保其准确性和一致性。

2. 水力元件建模根据供水系统的实际情况，对各个水力元件进行建模。

常见的水力元件包括水泵、水箱、管道等。

通过建立这些元件的数学描述和关联关系，可以形成供水系统的水力模型。

3. 模型参数校准建立水力模型后，需要对模型的参数进行校准。

采用实测数据和观测结果，通过与实际情况的对比来调整模型中的参数，使得模型能够准确地反映供水系统的行为。

三、供水系统水力模型优化1. 运行优化通过对供水系统水力模型的优化，可以提高供水系统的运行效率。

通过对水泵运行策略的优化、水箱容量的调整等措施，提高供水系统的水位控制精度，减少运行能耗。

2. 设备优化供水系统中的水泵、水箱等设备有着不同的工作状态和性能指标。

通过优化这些设备的选择和配置，可以进一步提高供水系统的运行效率和水质控制能力。

3. 管网优化供水系统中的管网结构和管道布局也对系统的运行效率产生重要影响。

通过对管网进行改造和优化，可以减少管网的压力损失、提高水质保障能力。

四、供水系统水力模型构建与优化案例研究以某市供水系统为例，对其进行水力模型的构建和优化研究。

根据实际数据和现状，建立供水系统的水力模型，并通过参数校准调整模型的准确性。

然后，在该模型基础上，运用运行优化、设备优化和管网优化策略，对供水系统的运行进行优化。

最终，通过仿真实验和实地观测，验证优化策略的有效性，并得出相应的结论。

五、结论供水系统的水力模型构建和优化是提高供水系统运行效率的关键措施。

《城市地下供水管网水力模型建立及漏失检测定位研究》篇一一、引言城市供水管网作为城市基础设施的重要组成部分，其运行效率和安全性直接关系到城市居民的生活质量。

然而，由于管网的复杂性和地下环境的特殊性，供水管网的维护和管理一直是一个难题。

其中，管网漏失问题尤为突出，不仅造成水资源的浪费，还可能引发地面塌陷等安全问题。

因此，建立精确的水力模型并进行漏失检测定位研究，对于提高供水管网的管理水平具有重要意义。

本文将重点研究城市地下供水管网水力模型的建立以及漏失检测定位的方法。

二、城市地下供水管网水力模型建立1. 数据收集与处理建立水力模型的首要任务是收集供水管网的相关数据，包括管网拓扑结构、管道材料、管径、长度、埋深、节点信息等。

同时，还需要收集流量、压力等动态数据，以便进行模型验证和优化。

在数据收集完成后，需要进行数据清洗和预处理，确保数据的准确性和可靠性。

2. 模型构建根据收集到的数据，利用专业的管网建模软件，构建供水管网的水力模型。

模型应包括管道、节点、水源、水泵等元素，以及它们之间的连接关系和相互作用。

在构建模型的过程中，需要考虑管网的实际情况，如管道的坡度、弯曲程度、阀门的位置和状态等。

3. 模型验证与优化模型构建完成后，需要进行验证和优化。

验证的目的是检查模型是否能够准确反映供水管网的实际情况。

这需要通过对比模型输出与实际监测数据的差异来实现。

如果存在较大差异，需要对模型进行优化，调整模型参数，使模型更加准确。

三、漏失检测定位研究1. 漏失检测方法漏失检测是供水管网管理的重要环节。

常用的漏失检测方法包括压力法、流量法、声波法等。

压力法是通过监测管网压力变化来检测漏失；流量法是通过监测管道流量变化来检测漏失；声波法则是通过检测漏失产生的声波来定位漏失点。

这些方法各有优缺点，需要根据实际情况选择合适的检测方法。

2. 漏失定位技术漏失定位是确定漏失点位置的关键技术。

常用的漏失定位技术包括水听器法、声学成像法、GPS定位法等。

给水管网模型知识点一、引言给水管网是城市水务系统中至关重要的组成部分，它负责供水管道的布局、水流传输、消防安全等重要功能。

为了更好地设计和管理给水管网，需要建立相应的模型来模拟和预测水流行为。

本文将介绍给水管网模型的相关知识点，包括模型类型、模型要素和模型应用等。

二、给水管网模型类型1. 简化模型简化模型是给水管网模型中最基本的形式，它通常使用几何图形来代表管道和节点，并将流量和压力等参数简化为一维变量。

简化模型的优点是计算速度快，适用于较小规模的管网系统。

然而，由于其对网络复杂性的简化，精度相对较低。

2. 节点分析模型节点分析模型是一种基于节点的方法，通过将管路系统中每个节点看作一个独立的元素，以节点为中心进行分析。

该模型考虑到了管道的流量平衡、流向和压力损失等因素，能够提供较为准确的结果。

然而，节点分析模型无法考虑管线之间的相互作用，对于大规模管网系统的分析存在一定的局限性。

3. 辐射模型辐射模型是一种以出水口或泵站为中心，向四周辐射出管道的模型。

通过模拟给水管网中的水流扩散过程，辐射模型能够更准确地预测管道的压力和流量分布情况。

该模型适用于具有较复杂供水结构的大型管网系统。

4. 落差模型落差模型是一种基于垂直高差的模型，通过考虑管道的高度差来模拟水流的压力变化。

该模型适用于山区地区或存在高差巨大的供水系统。

落差模型能够更精确地预测管道的水力特性，但对于水平管道的分析相对较弱。

三、给水管网模型要素1. 管道参数管道参数是给水管网模型中非常重要的要素，包括管道的直径、长度、材质和摩阻系数等。

这些参数直接影响水流的阻力和压力损失，对于模型的准确性至关重要。

2. 边界条件边界条件是指给水管网模型中确定的边界情况，比如供水压力、出水口位置和流量等。

正确设置边界条件可以更准确地模拟实际情况，并对管道网络进行优化和调整。

3. 节点属性节点属性是给水管网模型中的节点信息，包括节点的水力特性、水质状况和消防需求等。