培训-供水管网水力模型
《城市地下供水管网水力模型建立及漏失检测定位研究》范文
《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、引言随着城市化进程的加快，城市地下供水管网系统的稳定运行成为保障城市供水安全的关键。
为了更好地了解供水管网的水力特性和管理水资源的漏失情况，本文致力于对城市地下供水管网的水力模型进行建立，并探讨其漏失的检测与定位技术。
这不仅有助于提高水资源利用效率，还能为城市供水管网的优化和改造提供科学依据。
二、城市地下供水管网水力模型的建立1. 数据收集与处理- 首先收集地下供水管网的基础数据，包括管网的拓扑结构、管径、管道材质等物理参数。
- 结合实际的水文气象数据，包括降水量、水质状况等，对数据进行清洗和整理。
2. 模型选择与建立- 根据管网的特性和实际需求，选择合适的水力模型，如管网稳态模型或瞬态模型。
- 结合GIS技术，建立三维的供水管网模型，并运用水力学原理和数学方法对模型进行校验和修正。
3. 模型的应用- 通过模型模拟不同工况下的水力状况，预测管网的流量、压力等参数变化。
- 为管网的优化设计和改造提供理论支持，如确定管网的薄弱环节和改进方向。
三、漏失检测与定位技术研究1. 检测技术概述- 介绍目前常用的漏失检测技术，如声波检测法、流量平衡法等。
- 分析各种技术的原理、特点及应用场景。
2. 定位方法与技术研究- 利用声学原理和传感器技术进行漏点初步定位。
- 通过流量计和压力传感器的数据比对分析，确定漏失的具体位置。
- 结合GIS系统和多源数据融合技术，提高定位的准确性和效率。
3. 实验与案例分析- 通过实际案例分析漏失检测与定位技术的应用效果。
- 结合实验数据和实际运行情况，评估各种方法的优缺点及适用性。
四、研究展望与建议1. 技术创新与升级- 探讨未来供水管网水力模型和漏失检测定位技术的创新方向。
- 提出引入人工智能、大数据等先进技术，提高模型的预测能力和定位的准确性。
2. 管理策略与建议- 结合研究结果，提出优化供水管网管理的策略和建议。
- 强调加强管网的日常维护和定期检测的重要性，提高供水系统的安全性和可靠性。
供水管网水力模型在管网管理中的应用
验为指导，设 计 方 法 过 于 通 用 化 ，设 计 工 具 相 对 陈
水 管 网 水 力 模 型 软 件 的 开 发 [1]。该 软 件 采 用 “混 合
旧 ，难以对整个供水管网进行综合性统筹考虑，以致
节点一环”法 ，构建给定时间点管网水力状态的流量
或 是 设 计 方 案 过 于 保 守 ，造 成 了 不 必 要 的 超 前 投 资
2 . 1 管网规划设计与改扩建
同时，在 管 网 地 理 信 息 系 统 （GIS)管理平台的
管网规划设计与改扩建是城市供水管网设计的
基础上，采用可视化高级编程语言Visual C # ，集成
重 要 组 成 部 分 。传 统 的 规 划 改 造 多 以 设 计 手 册 和 经
EPA N ET实现水力分析功能，完成了基于G IS 的供
功 能 上 更 符 合 国 内 水 司 使 用 需 求 和 习 惯 ，在 运 算 速
规 划 设 计 是 最 为 有 效 的 途 径 ，《给 水 排 水 设 计 手
度方面也有所提升。
册 》[3]中 也 提 出 了 利 用 管 网 模 型 进 行 管 网 规 划 的
建议。
在 实 际 应 用 中 ，相 关 人 员 可 以 通 过 将 规 划 方 案
water supply networks in pipe network management[J], Water Wastewater Engineering，
2021,47(6)：138-143.
Application of hydraulic model of water supply networks in pipe network management
完成管网拓扑简化、用 水 模 式 建 立 、水量分配、水厂
《城市地下供水管网水力模型建立及漏失检测定位研究》范文
《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、引言随着城市化进程的加速，城市供水管网系统的规模不断扩大，其复杂性也随之增加。
在这样的背景下，城市地下供水管网水力模型的建立与漏失检测定位技术的研究显得尤为重要。
通过对水力模型的精准构建及高效的漏失检测定位技术的研究，不仅可以提高供水系统的运行效率，还能有效减少水资源浪费和漏损问题，为城市的可持续发展提供有力保障。
二、城市地下供水管网水力模型的建立1. 模型构建的基本原理与流程水力模型的建立是基于供水管网的物理特性，结合网络拓扑关系和流体动力学原理进行。
模型构建的基本流程包括：收集基础数据、构建拓扑结构、确定节点属性、建立连接关系以及设置模拟参数等。
2. 模型应用的重要性和作用水力模型对于供水管网的优化管理具有重大意义。
通过模型分析，可以预测管网的流量变化和水压分布，评估管网的运行状态和潜在风险点，为管网的维护和改造提供科学依据。
此外，模型还可以用于指导应急处理和故障排查，提高供水系统的应急响应能力。
三、漏失检测定位技术的研究1. 漏失检测技术概述漏失检测是通过对管网进行实时监测，发现异常流量或压力变化，从而判断是否存在漏损现象。
目前常用的漏失检测技术包括声波检测、流量平衡分析、噪声分析等。
2. 定位技术及其应用漏失定位技术则是通过精确的测量和分析手段，确定漏损的具体位置。
常用的定位技术包括声波定位法、示踪剂法、分布式光纤测温法等。
这些技术可以有效地缩小漏损点的查找范围，提高漏损修复的效率。
四、漏失检测定位技术的实践应用与效果分析在实践应用中，多种漏失检测定位技术往往需要结合使用。
例如，通过声波检测技术初步确定疑似漏损点，再利用声波定位法或示踪剂法等手段进行精准定位。
同时，可以利用分布式光纤测温法等手段对管网进行实时监测，及时发现并处理异常情况。
这些技术的应用显著提高了漏损检测的效率和准确性，降低了修复成本，为城市供水系统的稳定运行提供了有力保障。
供水管网在线模型建设的关键问题与应用展望
适配的监测网络
自适应校核技术 的完善
在线模型建设应用展望
谢谢！
影响因素众多
管网拓扑结构 管道摩阻系数 节点流量 阀门状态 水池水位 水泵特性曲线 ……
传统的离线模型的困境
• 模型的现势性？
• 节点水量变化时间持续性 • 节点水量变化的空间不均匀性 • 未知漏损状态、突发异常状态
3月15日
7月11日
在线模型的提出
• 充分利用大量的监测数据
• 提升模型校核精度 • 提升模型适应性
• 最优化算法
在线模型建设需要解决的关键问题
（一）监测数据质量控制与实时处理
流量计
远传水表
压力计
在线模型建设需要解决的关键问题
（二）模型的自适应校核
在线模型建设需要解决的关键问题
（三）异常机制的处理
爆管事件&修复过程
泵/阀操作
压力异常波动
2018.1.1-2018.6.30
在线模型应用展望
在线模型建设的核心技术
0
• 水力分析方法（压力驱 = Qajvl
Q
req j
H
j
−
H min j
H des j
−
H min j
1
m
, ,
Hj
≤
H min j
H min j
<
Hj
<
H des j
动/流量驱动）
Q req j
,
Hj
≥
H des j
• 数据分类算法
• 神经网络算法（预测/异 常检测）
∆q1
+
∂FL(0) ∂∆q2
∆q2
第5章-给水管网水力分析和计算
Q4
q8,h8
（5） [9]
Q5
q9,h9
（6）
Q6
H 7 H1 h1 H1 H 2 h2 H 2 H3 h3 H8 H3 h4
H1 H 4 h5 H 2 H5 h6 H3 H 6 h7 H 4 H5 h8 H5 H 6 h9
回顾
hi可以通过管段的水力特性表示
hi=siqin
（2）环状管网水力计算
将节点流量方程组和环能方程组转换成节点压力方程 组或环校正流量方程组，通过求解方程组得到环状 管网的水力参数。
解环方程组 解节点方程组 解管段方程组
解环方程水力分析方法
解环方程的基本思想：先进行管段流量 初分配，使节点流量连续性条件得到满 足，然后，在保持节点流量连续性不被 破坏的前提下，通过施加环校正流量， 设法使各环的能量方程得到满足。
在管网水力计算时，根据求解的未知数是管段 流量还是节点水压，可以分为解环方程、解节 点方程和解管段方程三类。
5.2 树状管网水力分析
特点： （1）不存在环方程； （2）管段流量qi不变化，管段水头损失 hi 不变化，节点
方程组系数矩阵元素值为常数，未知节点压力存在直接 解。 即直接求解线性化节点压力方程组。
（5）
Q5
（6）
Q6
q1 q2 q5 Q1 0 q2 q3 q6 Q2 0 q3 q4 q7 Q3 0
q5 Q4 0
q6 Q5 0 q7 Q6 0 q1 Q7 0 q4 Q8 0
回顾
节点流量方程组经过线性变化，可得到：
q1 Q7 q2 Q2 Q3 Q5 Q6 Q8 q3 Q3 Q6 Q8 q4 Q8 q5 Q4 q6 Q5 q7 Q6
Q6
q1 q2 q5 Q1 0 q2 q3 q6 Q2 0 q3 q4 q7 Q3 0
在GIS平台上建立供水管网水力模型的方法
1 现行供水管网水力模型建模的方法和问题现在我国各地水司纷纷建立各自的ＧＩＳ平台，但使用情况不是很理想。
不是ＧＩＳ技术不成熟，而是卡在建立供水管网水力模型这一问题上。
现行的供水管网水力模型建模的方法主要分成以下三步：１．１相关管网信息数据提取和输出：根据需要将ＧＩＳ平台中管网信息数据有选择的导出到一种外部数据库（ＤＢＡＳＥ、Ａｃｃｅｓｓ、ＳＱＬ等等数据库模式）中，作为管网水力分析程序的输入数据，等待进行水力分析。
１．２数据处理和计算：利用各种水力建模软件（如Ｅｐａｎｅｔ、Ｉｎｆｏｗｏｒｋｓ、同济宏扬等）设置必要的初始条件，进行延时水力模拟计算。
计算前根据所使用的水力建模软件的需要，要对ＧＩＳ平台输出的数据进行相应的处理，以转换成水力建模软件能识别的数据格式。
１．３数据导入和表达：将计算结果导回ＧＩＳ平台，利用ＧＩＳ平台显示模块进行表达。
现在最流行的几种ＧＩＳ开发平台利用了各种先进的技术手段想利用ＧＩＳ直接建立供水管网微观动态水力模型，但只要仔细研究会发现它们还是使用着老模式：提取输出所要分析的管网数据，数据处理和计算，结果反馈和表达。
这种模式的问题是：１．４数据传输过程较多，容易产生数据丢失，严重影响计算精度。
要避免这个问题只有在各个数据传输过程都加入数据自检步骤，这又导致计算过程烦琐，严重影响计算效率；１．５其次由于数据无法自动同时更新，ＧＩＳ平台中数据每发生一点变化都需要重新进行管网建模。
这意味着管网建模时间要尽可能短！否则整个系统会因反映迟缓而不具任何实际意义。
2 问题的解决方法和途径通过对目前几种最流行的ＧＩＳ开发平台建立供水管网微观动态水力模型方法的研究，我发现无论是直接建模，还是间接建模，都忽略了一个关键性问题：如何选取你所要的管网信息数据。
通过对管网数据加权可很好的解决这一问题。
我武水集团所使用的龙泉管网信息系统是基于ＯＲＡＣＬＥ关系数据库及西门子ＳＩＣＡＤ／ｏｐｅｎ平台的开放式管网ＧＩＳ系统，要想利用ＧＩＳ平台直接建立供水管网微观动态水力模型需要开发设计：数据管理、数据选取，数据输入和检查、节点流量分配、水力计算、数据反馈和表达等六个新的功能模块，技术流程图如图１所示：2.1数据管理水力模型是建立在供水管网上的动态系统，随时间变化，需要分时段。
水厂供水系统水力模型构建与优化研究
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。
给水管网水力模型的建立及应用
（吉林省水利水电勘测设计研究院， 吉林长春
潜水轴流泵振动浅析
导读：轴流泵多工况空化特性数值计算，大型卧式轴流泵水导轴承的运用，轴流泵在运行
中的故障分析，大型卧式轴流泵水导轴承的运用，大型斜式轴流泵装置的数值模拟与优化。
中国学术期刊文辑（2013）
目 录
一、理论篇 校核给水管网水力模型 1 分区计量供水管网水力模型的流量分配 3 高气体含量液体输送离心泵水力模型设计优化技术的研究 给水管网水力模型的建立及应用 16 供水管网水力模型校验和分析研究实例 19 管网水力模型在供水高峰调度中的应用 35 基于 AQUISOperation 的水力模型建设和应用 40 基于微观水力模型的中途增压泵站设置方案分析 44 乐昌峡水电站进水口水力模型试验研究 48 利用供水管网水力模型辅助爆管点定位方法研究 53 利用水力模型评估供水泵站拆除产生影响 56 二、发展篇 浅谈大型供水企业建立水力模型思路分析 58 59 浅谈水力模型在城市排水管网改造中的应用 62 沙河水库主坝泄洪闸水力模型试验研究 65 绍兴市给水管网水力模型的建立和校验 70 水力模型在老城区供水管道改造中的应用探讨 75 岩石裂隙非饱和水力模型及其模拟计算 78 油田注水管柱水力模型的建立与求解 84 在 GIS 平台上建立供水管网水力模型的方法探讨 88 中山市给水管网水力模型的应用与建议 90
8
12
农业工程
ＰＳＯｔ校核给水管网水力模型
周建力
（四川省成都市信息工程学院资源环境学院， 成都 610000）
摘 要 校核给水管网水力模型中漏损系数来提高模型精度。通过模拟给水管网多工况运行，收集足够的校正数据，利用PSOt进行计算。 算例分析表明：采用上述方法校核后所得的给水管网节点压力值与实际管网节点压力值较为匹配。 关键词 PSOt； 管网漏损； 漏损系数； 水力模型 中图分类号 TU 991.33 文献标志码 B