水力模型在海宁供水管网运行管理中的应用

基于水文模型的供水管网漏损控制方法研究供水管网是城市水务系统的重要组成部分，对于城市居民的生活、工业生产等都具有重要意义。

然而，供水管网在长期运行过程中会出现漏损问题，不仅造成水资源的浪费，还会导致供水安全隐患和经济损失。

因此，研究基于水文模型的供水管网漏损控制方法具有重要的理论和实践价值。

基于水文模型的供水管网漏损控制方法是指通过建立供水管网的水文模型，利用模型分析供水管网运行状态，从而确定漏损控制的方法和措施。

下面将从模型建立、漏损定位、漏损监测和漏损控制四个方面详细介绍基于水文模型的供水管网漏损控制方法。

首先，模型建立是基于水文模型的供水管网漏损控制方法的关键环节。

模型建立过程需要收集供水管网的各种数据，包括管网结构、供水流量、水压等信息，并将其与现实情况相匹配。

常用的模型包括基于传统水力学原理的管网模型和基于计算流体力学的数值模型。

这些模型能够准确描述供水管网的水力特性，为后续的漏损定位和漏损控制提供基础。

其次，漏损定位是供水管网漏损控制方法的重要环节。

利用模型分析，可以确定漏损出现的位置，从而能够及时采取措施进行修复。

漏损定位常用的方法包括单站分析法、节点分析法和边界控制法。

这些方法可以通过模型分析，定位具体的漏损点，减少对整个管网的干扰，提高漏损的定位精度。

漏损定位的准确性对于漏损控制具有重要的意义。

第三，漏损监测是供水管网漏损控制方法的关键环节。

通过对供水管网的监测，可以实时获取供水管网的漏损情况，以便及时采取控制措施。

漏损监测常用的方法包括压力传感器监测、流量监测和水质监测等。

这些监测方法可以通过模型分析，预测漏损情况，并提供实时的漏损信息，为漏损控制提供科学依据。

最后，根据模型分析的结果，采取漏损控制措施是基于水文模型的供水管网漏损控制方法的重要环节。

常用的漏损控制措施包括管道修复、管网改造和优化供水计划等。

这些控制措施可以通过模型分析得出最优的方案，并通过实施，达到漏损控制的目的。

BIM水力模型在智慧水务中旳应用一、智慧水务旳前世今生此前，都市旳人口还不是诸多，管网旳状况比较简朴，偶尔旳突发状况靠经验就可以来解决。

可是后来农村包围都市，都市规模急剧扩张，水厂和管网遇到旳问题也越来越多样，加上很近年久旳管网资料匮乏，单纯依托经验旳粗放式管理完全无法满足规定。

在这样旳背景下，水务行业开始采用遥感遥控技术，数据采集及多种传感器测量技术，这一阶段称为自动化阶段，在这一阶段，基本上实现了工艺过程旳自动化控制，生产数据都可以储存起来了。

但是这些数据多种类型旳均有，没有统一这时就发展到了第二个阶段：信息化阶段，这个时候旳重要目旳是要实现数据采集，融合，构建信息化旳平台，数据统一规划，统一平台。

数据有了，也统一了，是该考虑如何运用这些数据了，要发挥所有数据旳作用和价值，这就进入第三个阶段：智慧阶段。

在这一阶段重要是通过大数据管理平台进行综合调度，合理优化。

二、水力模型在智慧水务中旳角色作为水司来讲，管网旳数据均有了，可是要怎么运营才干既保证供水需求，又减少能耗和漏损量?怎么才干根据既有旳管网状况预测也许发生旳爆管?污染范畴?污染物跟踪?要如何在发生突发事情时从众多应急方案中选出最优旳一种?怎么懂得扩建改造旳管网是设计与否合理?……要实现这些，就需要对水司既有旳数据进行分析，这样多旳数据，靠人脑去分析无论是从精确性还是效率来说都是不可靠旳，于是依托于计算机进行分析模拟旳水力模型就出场了。

三、供水公司对管网建模旳盼望：(1)定位：不仅仅是为了调度，更多是为了管理。

(2)要理解模型旳局限性：①节点流量旳不精确、管线与管配件摩阻旳不拟定性、水泵运营曲线旳不拟定性、管径大小旳不精确等，永远不也许达到模型计算成果与实际测量相一致。

②犹如汽车、电话等，模型可提供以便，节省投资与人工，会避免事故旳发生、减少事故旳危害限度，从而减少风险成本，但不会直接发明经济效益。

③增长人工费：专人对新管线、新设施、新顾客等及时更新，是模型精确与否旳核心。

管网水力模型在日常供水运营中的应用
杜艺;李林;郑少燕;蔡伟雄
【期刊名称】《城镇供水》
【年(卷),期】2010(000)005
【摘要】本文介绍了汕头自来水总公司在供水管网日常运营中使用水力模型的情况.作为管网建模试点项目,汕头自来水总公司使用丹麦建模与应用软件AQUIS系列产品,为汕头南区的供水管网络建立了应用于日常供水运营管理的水力模型系统.本文介绍了水力模型的具体应用.
【总页数】3页(P49-50,53)
【作者】杜艺;李林;郑少燕;蔡伟雄
【作者单位】汕头自来水总公司,广东汕头,515041;汕头自来水总公司,广东汕头,515041;汕头自来水总公司,广东汕头,515041;汕头自来水总公司,广东汕
头,515041
【正文语种】中文
【相关文献】
1.供水管网水力模型系统在特大型城市供水调度中的应用 [J], 孙晨刚
2.水力模型在城镇供水管网风险评估中的应用 [J], 郭杨; 张雪; 林旭; 徐春蕾
3.供水管网水力模型建设及在供水规划中的应用 [J], 张皓;何通;王天元;时超
4.浅谈供水管网水力模型在管网管理中的建设与应用 [J], 王依;许鹍
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Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2023, 13(5), 1115-1123Published Online October 2023 in Hans. https:///journal/aephttps:///10.12677/aep.2023.135133水力模型在复杂工况下原水泵站优化调度中的应用卢文宝上海威派格智慧水务股份有限公司，上海收稿日期：2023年9月4日；录用日期：2023年10月4日；发布日期：2023年10月12日摘要笔者以中部某城市原水取水泵站改造项目为例，介绍了基于供水管网水力模型在多目标和复杂工况下泵站设计选型和优化调度上的应用。

在建模技巧上采用“水池+ 出水节点”的形式模拟水厂进水，将流量驱动模型转化为压力驱动模型，实现了原水泵站不同工况对多水厂进水流量的影响评估。

通过优化后的供水管网水力模型，在设计上解决了诸如多水厂进水分配的边界条件问题、定速泵和调速泵能耗效果分析、泵站场地设计标高确定问题和不同用水规模情况下的泵站优化调度问题。

关键词水力模型，优化调度，原水泵站Application of Hydraulic Model in OptimalScheduling of Raw Water Pumping Stationunder Complex ConditionsWenbao LuShanghai Weipaige Smart Water Co., Ltd., ShanghaiReceived: Sep. 4th, 2023; accepted: Oct. 4th, 2023; published: Oct. 12th, 2023AbstractThe author takes the reconstruction project of the raw water intake pumping station in the central city A city as an example, and introduces the application of the hydraulic model of the water supply network in the design selection and optimal scheduling of the pumping station under multi-objec-卢文宝tive and complex working conditions. In terms of modeling skills, the form of “pool + water outlet node” is used to simulate the water inflow of the water plant, and the flow-driven model is con-verted into a pressure-driven model, so as to realize the impact assessment of the different water supply pressure of the original pumping station on the distribution of water inflow in multiple wa-ter plants. Through the optimized hydraulic model of the water supply network, the boundary con-ditions of the influent water distribution in multiple water plants that are sensitive to influent pressure, the analysis and selection of the energy consumption effect of the fixed-speed pump and the speed-regulating pump, and the design elevation of the pumping station site are solved in the design. Identify the problem. In pumping station scheduling, the optimal scheduling decision-making problem of pumping stations under different water consumption scales is determined.KeywordsHydraulic Model, Optimal Scheduling, Raw Water Pump Station Array Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言国外在供水管网建模方面起步于20世纪60年代[1]。

试论水力模型在城市给水管网改造设计中的应用摘要：城市给水管网是城市生产和生活中重要的水资源来源，对于维护城市发展有着保障的价值，当前，随着我国城市规模、人口、产业都在迅速扩大，造成城市给水管网的供水压力也在迅速提升，这会出现城市给水管网能力和实际用水需求上的根本矛盾，必须要对城市的给水管网进行改造。

为此，本文以水力模型为基础，结合实例分析了其在给水管网改造设计中的应用。

关键词：水力模型；城市给水管网；改造设计1.城市给水管网水力模型的应用现状在城市中，以海南三亚市为例，三亚市水资源较为丰富，总量13.4亿m3，但时空分布不均。

尤其是在近年来，随着三亚市经济社会的快速发展和产业结构的调整，水资源在开发利用过程中的供水、用水、排水、耗水关系及用水结构发生了较大的改变。

同时在水资源开发利用中存在着水资源时空分布不均，难以支撑社会经济的可持续发展。

目前，随着城市供水规模的扩大和供水安全要求的提高，因此需要全面掌握和分析供水管网的运行状态，而给水管网系统是一个拓扑结构复杂、用水变化随机性强、运行控制为多目标的网络系统，实际给水管网运行工况和拓扑结构复杂，仅凭经验很难掌握其运行工况。

面临这样的现状，水力模型是模拟仿真供水管网系统动态工况最有效的工具，所以必须在城市中建立有效的有效的给水管网水力模型，通过计算机技术对地下管网进行数字化模拟，这样能直观了解给水管网的运营情况。

国外从20世纪80年代就开始了供水管网建模的实践，在实践过程中发展了一系列的管网水力模型软件。

其中，EPANET、Info Works WS、Water GEMS等都是应用较为成熟的软件。

2.某城市给水管网改造中水力模型应用实例分析结合本人的实际工作情况，本人在工作期间曾参与过某城市给水管网的改造项目中，该城市预估今后全年最高日供水量将达到37.8万，最高日最高时供水量达到18900m3/h。

为了满足市内需水量与压力，必须新增管段，计划新增加1-5段供水管，具体位置如下图1所示：根据图2可知：4号管段和7号管段为6号管段的支管段。

数学模型在供水系统优化中的应用供水系统是城市基础设施中至关重要的一环，对于城市的正常运行、居民的生活质量以及经济发展都起着至关重要的作用。

如何优化供水系统，提高供水效率，降低供水成本，一直是供水管理部门所面临的重要课题。

而数学模型的应用可以有效地帮助我们解决这个问题。

本文将介绍数学模型在供水系统优化中的应用，并探讨其优势和挑战。

一、数学模型的基本原理在介绍数学模型在供水系统优化中的应用之前，我们先来了解一下数学模型的基本原理。

数学模型是利用数学语言和数学方法对实际问题进行描述、分析和求解的工具。

它可以将复杂的实际问题转化为数学问题，并通过数学方法来求解，得到问题的最优解或者近似最优解。

二、数学模型在供水系统规划中的应用供水系统的规划是供水系统优化的基础工作，它需要考虑到供水的需求、水源的供给、水质的保障等多个因素，并在保证供水可靠性和经济性的前提下进行方案设计。

在供水系统规划中，数学模型可以帮助我们模拟和分析不同供水方案的性能，从而选择出最优的供水方案。

首先，数学模型可以通过建立供水网络模型来模拟供水系统的运行情况。

供水网络模型是一个由节点和管道组成的网络系统，其中节点表示供水系统中的各个供水点和用水点，管道表示供水系统中的输水管道。

通过对供水网络模型进行数学描述和求解，可以确定供水系统中的水流分配情况、压力变化情况等重要参数，为供水系统规划和设计提供依据。

其次，数学模型可以结合供水需求预测和水源供给模型，对供水系统进行仿真分析。

供水需求预测模型可以通过历史数据和发展趋势来预测未来的供水需求，而水源供给模型可以通过研究水源供给规律和水源管理措施，预测未来的水源供给情况。

将供水需求预测模型和水源供给模型与供水网络模型结合起来，可以对供水系统进行全面的仿真分析，评估不同供水方案的性能，并选择出最优的供水方案。

三、数学模型在供水系统运行中的应用供水系统的优化不仅仅发生在系统规划阶段，供水系统的运行中也需要不断地进行优化和调整。

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。

管道网络模型优化算法及其水资源管理应用概述：管道网络模型优化算法是一种应用于水资源管理领域的重要工具。

它可以帮助决策者对水资源系统进行优化设计和决策，以提高水资源的利用效率、减少损耗，并实现可持续发展。

1. 管道网络模型概述管道网络模型是一种数学模型，用于描述和分析各种管道网络中的水流动情况。

它通常包括管道、泵站、水源和水池等组成部分。

通过建立管道网络模型，可以模拟和优化水流运动的过程，以实现最佳的水资源管理。

2. 优化算法在管道网络模型中的应用2.1. 算法选择在管道网络模型优化中，可以使用各种不同的优化算法，如遗传算法、模拟退火算法和粒子群算法等。

这些算法可以通过搜索和优化的方法，找到最佳的设计和决策方案。

2.2. 算法原理优化算法通过建立目标函数和约束条件，对管道网络模型进行优化。

它们根据任务需求，考虑到经济效益、资源利用和环境影响等因素，以寻找最佳的水资源管理策略。

3. 管道网络模型优化算法的应用案例3.1. 管网设计管网设计是优化管道网络模型的一个重要任务。

通过优化算法，可以确定最佳的管道直径、布置和水源分配，以最大限度地减少管网的成本和水资源损耗。

3.2. 水污染控制优化算法还可以应用于管道网络模型中的水污染控制。

通过合理安排水源和管道布置，可以最大程度地减少水污染物的扩散和对水质的威胁。

3.3. 水资源调度管道网络模型优化算法还可以应用于水资源调度。

它可以帮助决策者确定最佳的水资源调度策略，以满足不同地区和行业的水需求。

4. 管道网络模型优化算法的优点和挑战4.1. 优点管道网络模型优化算法可以提供精确的数学模型和决策工具，帮助决策者进行水资源管理的规划和决策，以提高资源利用效率和减少浪费。

4.2. 挑战管道网络模型优化算法的应用面临一些挑战。

例如，模型的建立和参数的确定需要大量的数据和专业知识。

此外，实际环境中的复杂性和不确定性也会对算法的效果产生影响。

5. 管道网络模型优化算法与可持续发展优化管道网络模型的应用可以促进可持续发展。

管网水力模型分析在供水调度管理中的应用探索摘要：昆明自来水目前在用的管网水力模型是用计算机技术综合 GIS系统的静态信息与 SCADA系统的动态信息并结合用水量的预报、估算与分配，按水力学理论对水司现有供水系统进行水力建模道与模拟计算，在线跟踪供水系统水力运行状态，实时计算出所有管道的流量、压降、流速和水厂、用户节点的压版力等水力信息。

这些数据不但为供水系统科学调度与管理提供依据，同时也可以供本系统作改进工作的依据。

另外可以供片区供水规划、新建工程设计作参考。

下面以昆明通用水务在西翥自来水厂桃园供水管线并网运行中水力模型的应用为例探讨水力模型分析在供水调度管理中的作用。

关键词：管网水力模型；供水；调度管理供水调度管理是既合理组织和协调给水系统各组成部分之间的运行管理，以确保供水安全、提高服务质量和降低运行费用。

对大型的、复杂的多水源给水系统，调度工作是十分重要的。

以昆明市为例，昆明主城区供水涉及七库一站及四处分散水源，共有十二个原水取水通道。

且共有十个水厂分布各处向主城各区供水。

在用水高峰时，各水源和处理厂一般都按最高能力供水；在非高峰用水时，它们都有余力，使供水有调度的余地。

水质有差别时，宜优先采用优质水；耗能不同时，宜先采用低能耗水源，例如优先采用重力流或靠近用水中心水源。

多用途水源要考虑全局，统筹调度。

供水管网中有水的调节构筑物和增压泵站时，水库的储水调节和水泵的运行要同整个给水系统的工作协调，以保证管网中水压适度，耗能较少。

如果将整个城市供水管网比作人体的血管，则分散各处的水厂像是人体的各个器官，调度中心则像是大脑，发出各种指令，指挥器官运行，向所有血管输送血液。

给水系统的调度建立在各组成部分工作情况的信息上。

调度中心应及时地充分地掌握有关水质、水压、流量、电源、电耗等参数的数据，才能作出正确的判断和决定。

我们在水源、给水处理厂和管网枢纽点设置各种压力仪表、流量仪表并进行检测传输到调度中心。

给水管网水力模型的建立及应用张志军;张存章;黄志超【摘要】介绍了给水管网水力模型的建立、校核标准及思路,并以天津市滨海新区某新建园区内给水管网为对象,建立了水力模型,模拟管网在不同水力工况条件下的运行情况,对给水管网优化运行决策具有指导意义.【期刊名称】《供水技术》【年(卷),期】2011(005)004【总页数】3页(P45-47)【关键词】给水管网;水力模型;优化运行;供水方案【作者】张志军;张存章;黄志超【作者单位】天津市华淼给排水研究设计院有限公司,天津300190;天津滨海高新区开发建设有限公司,天津300300;天津市华淼给排水研究设计院有限公司,天津300190【正文语种】中文【中图分类】TU991.33给水管网水力模型可指导给水系统的优化运行，是给水管网优化运行决策时的水力约束条件，建立精确、可靠的给水管网水力模型可直接提高给水系统优化决策方案的可靠性与实用性。

建立水力模型后，通过输入的动态数据和静态数据并进行水力计算，可以及时了解整个管网系统的运行情况，为实现管网实时水力、水质模拟和优化调度奠定良好的基础。

1 影响模型精度的因素导致管网水力模型的模拟计算结果与现场实测结果产生偏差的原因包括:①基础数据的准确性;②管网图简化不完善;③水泵特性曲线的影响;④节点流量的影响;⑤管道阻力系数的不确定性;⑥操作条件的不确定性;⑦量测设备所造成的量测误差等。

2 给水管网模型校核2.1 校核标准英国WRC校核标准包括流量监测点、压力监测点、分界线、供水趋势、压力分布五部分［1］。

结合国内的给水管网实际情况，推荐的模型校核标准如下［2］。

① 100%测压点水压的实测记录值与计算值之差≤±4 m;80%测压点水压的实测值与计算值之差≤±2 m;50%测压点水压的实测值与计算值之差≤±1 m。

② 对于管段流量占管网总供水量1%以上的管段，误差＜±5%;对于管段流量占管网总供水量0.5%以上的管段，误差＜±10%;③ 计算出的各节点水压分布情况与实测值吻合，水压过低区域与实测值吻合，各水源供水量、供水压力与实测记录吻合。