培训供水管网水力模型
供水在线调度系统——AQUIS介绍
供水在线水力模型系统AQUIS
——实时仿真、优化和主动决策，智能水网管理专家
施耐德电气（中国）有限公司
供水安全和应急一直是自来水公司最为关心的事情，但在缺乏关于运行性能、
管网状态和用户需求等实时信息的情况下，需要确保供水安全，并对供水调度做
出快速反应时，自来水公司就会面临巨大挑战。除此之外，自来水公司还面临管
网老化、水源污染、管道泄漏、电耗高等问题。
长期以来，供水公司投入大量资金改造管网、安装表计和建立SCADA系统，
使一部分配水管网得以监测，但仅仅SCADA系统尚不能足以对整个配水网络进
行主动仿真。据统计，大部分自来水公司将总投资的20%用于水厂，而80%则
用于输配水网络建设，大多数自来水公司只关心水厂出水状况，而对出厂后的水
质和运行状况几乎不了解。另外，各类法律法规、标准规范对水安全的要求也越
来越严格，自来水公司能否制定有效的应急预案并及时处理故障，提高用水户满
意度，也变得越来越重要。
要顺利解决以上众多挑战，就需要掌握供水网络实时运行状况，而AQUIS
在线水力模型系统，正是为此而设计。
首先，AQUIS是一个水力建模工具，提供了对供水网络中的流量、压力和
水质进行仿真，AQUIS系统基于实时SCADA数据来分析并追踪当前情况，让
操作者能做出更好，更聪明的决策从而优化生产并提高你的效益。
其次，AQUIS能够方便的、低成本地与任何开放式应用程序整合，尤其是
与SCADA系统、GIS系统、营收系统的集成，实现了全面的智能供水调度，并
提供在水管网管理领域的大量知识和经验作为技术支持。
为了帮助保持标准水质，AQUIS能够在整个水网中跟踪流量、流向和水质，
并快速浏览到化学成分、水龄、浊度和气味等数据。
AQUIS的应用模块如图 1 基础数据建模仿真决策
账单/GIS系统
SCADA
系统模型管理器
数据管理器工程规划
运行调度
仿真优化
图 1 AQUIS应用模块 基于AQUIS能够全面掌握水网实时运行状况，而AQUIS提供的专业应用
供水管网水质建模研究
收稿日期：!""#$"%$!&作者简介：童祯恭（%’(!$），男，福建武平人，工学博士，华东交通大学给排水教研室副教授，研究向：给水排水工程运行最优化)文章编号：%""*$"*!+（!""#）"*$""*%$"&
供水管网水质建模研究
童祯恭
（华东交通大学土木建筑学院，江西南昌++""%+）
摘要：主要对供水管网水质建模的定义、作用及意义作了理论上的探讨，对国内外常用的一些管网模型软件作了简单介绍，提出目前国内水司应重点加强对管网优化投氯水质模型的研究，最后对供水管网水质模型应用前景作了一些展望)关键词：供水管网；水质模型；优化加氯中图分类号：,-+(*文献标识码：.
!前言
饮用水质量直接影响到身体健康，据研究报道［%］：全世界/"0的疾病、*"0的癌症与饮用不洁净的水有关，而我国有("0的人饮用达不到卫生标
准的水)因此，安全饮用水保障供给是每一个人保持生命健康的需要和渴望)配水管网是供水系统中的重要组成部分)对于
管网安全供水，传统的观点认为就是保证给水管网连续、不间断的供水，用户端有足够的水量及水压，
供水水质仅决定于水处理厂)随着人民生活水平的提高和医药、卫生事业的不断进步，管网安全供水
的内涵也日益完善)新世纪的管网安全供水是指在
出厂水质合格并具有足够水量和压力的前提下以尽可给低的造价，同时满足用户在水质、水量及水
压三方面的要求)一般来讲，经过水厂处理过的水都能达到卫生
部颁布的“水质标准”)出厂水需要通过复杂庞大的管网系统才能输送到用户，水厂至用户途径的管线
长度可达数十上百公里，水在管网中的滞留时间可
达数日，庞大的地下管网就如同一个大型的“反应器”)实践证明，水在这样的反应器内发生着复杂的
物理、化学、生物的变化使管网结构完整性被破环，从而导致水质发生变化，造成管网污染)要改善管网对水质的影响，提高用户节点供水水质，首先必须全面了解水在现有管网中水质变化
的情况及各用户节点的水质状况)在复杂的城市输配水管网系统中，用水量具有较强的时空性，加上
给水排水管网系统（第三版）答案
给水排水管网系统（第三版）答案
给水排水管网系统
第一章给水排水管网系统概论
1、给排水系统功能有哪些？请分类说明。
①水量保障向指定用水点及时可靠提供满足用户需求的用水量，将排出的废水与雨收集输送到指定地点；
②水质保障向指定用水点提供符合质量要求的水及按有关水质标准将废水排入受纳水体；③水压保障为用户提供符合标准的用水压力，同时使排水系统具有足够的高程和压力，顺利排水；
2、给水的用途有哪几类？分別列举各类用水实例。
有生活用水、工业生产用水和市政消防用水。生活用水有：居民生活用水（如家里的饮用、洗涤用水）、公共设施用水（如学校、医院用水）、工业企业生活用水（如企业区工人饮用、洗涤用水）；工业生产用水有：产品用水（如制作酸奶饮料的用水）、工艺用水（如水作为溶剂）、辅助用水（如冷却锅炉用水）；市政消防用水有道路清洗、绿化浇灌、公共清洁卫生和消防用水。
3、废水有哪些类型？分别列举各类用水实例。
按所接纳废水的来源分：生活污水、工业废水和雨水。生活污水：居民生活所造成的废水和工业企业中的生活污水，如洗菜水、冲厕产生的水；工业废水：如乳制废水；雨水：如下雪、下雨产生的水。
4、给水排水系统由哪些子系统组成？各子系统包含哪些设施。
①原水取水系统包括：水源地、取水设施、提升设备和输水管渠等；
②给水处理系统包括：各种采用物理化学生物等方法的水质处理设备和构筑物；③给水官网系统包括：输水管渠、配水管网、水压调节设施及水量调节设施等；④排水管网系统包括：污废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵等；
⑤废水处理系统包括：各种采用物理化学、生物等方法的水质净化设备和构筑物；⑥排放和重复利用系统包括：废水收纳体和最终处置设施如排放口等。
5、给水排水系统各部分流量是否相同？若不同，是如何调节的？
因为用水量和排水量是随时间变化的，所以各子系统一时间内流量不相同，一般是由一些构筑物或设施来调节，比如清水池调节给水处理流量与管网中的用水量之差，调节池和均合池用于调节排水官网流量和排水处理流量之差。
华东某城市供水管网模型的建立
净水技术 ＷＡ ｒＥＲ ＰＵＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．４ ２００７
华东某城市供水管网模型的建立
吴晨光’，张骏 ，王光辉’，石振峰 ，向 高’
（１．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨１５００９０；
２．哈尔滨工业大学理学院，黑龙江哈尔滨１５００９０）
摘要 以华东某城市供水管网系统为基础，建立了该市的供水管网模型。通过对供水系统的水力模拟．为供水
公司的日常运营管理、优化改扩建和供水规划提供了科学依据。 关键词 供水系统水力模型 节点流量校核
Ｍｏｄｅｌ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ
ｉｎ ａ Ｃｉｔｙ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｃｈｉｎａ
Ｗｕ Ｃｈｅｎｇｕａｎｇｌ，Ｚｈａｎｇ Ｊｕｎ ，Ｗａｎｇ Ｇｕａｎｇｈｕｉ，Ｓｈｉ Ｚｈｅｎｆｅｎｇ２，Ｘｉａｎｇ Ｇａｏ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｕｎｉｃｉｐａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ ａ ｃｉｔｙ ｉｎ ｅａｓｔｅｒｎ Ｃｈｉｎａ．
Ｔｈｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｄｖｉｃｅ ｆｏｒ ｄａｉｌｙ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｌａｙｏｕｔ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ
ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｎｌｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．
给水排水管道系统思考题
给⽔排⽔管道系统思考题
给⽔排⽔管道⼯程
第1章给⽔管⽹系统概论
１.给⽔排⽔系统、给⽔系统、排⽔系统、给⽔排⽔管⽹系统的概念？
２.给⽔排⽔系统的主要功能、组成（⼦系统）？
３.给⽔排⽔管⽹系统的功能与特点是什么？
４.给⽔管⽹、排⽔管⽹系统的构成？
５.给⽔排⽔系统的⽔量、⽔质、⽔压间的关系怎样？
６.给⽔管⽹系统的类型？
７.排⽔体制概念？排⽔体制的类型、选择？
第2章给⽔排⽔管⽹⼯程规划
１.给⽔排⽔⼯程规划的内容？
２.给⽔排⽔⼯程规划的原则？
３.城市⽤⽔量包括的内容？最⾼⽇⽤⽔量包括的内容？
４.⽤⽔量的表⽰⽅法？
５.⽤⽔量变化系数（⽇变化系数、时变化系数）含义、取值？
６.城市⽤⽔量预测计算的⽅法？
７.给⽔系统中各部分的设计⽔量？供⽔泵站（⼆级泵站）的供⽔流量确定？
８.清⽔池、⽔塔的作⽤？调节容积如何计算？
９.给⽔管⽹布置原则？消⽕栓、阀门、泄⽔阀、排⽓阀等作⽤和设置位置？
１０.给⽔管⽹布置的基本形式，优缺点，适⽤范围？
１１.输⽔管渠的概念？定线基本原则？
１２.排⽔管⽹布置的原则、形式及各形式适⽤情况？
１３.污⽔管⽹布置的原则和⽅法？
１４.⾬⽔管渠布置的原则？⾬⽔⼝设置位置？
第3章给⽔排⽔管⽹⽔⼒学基础
１.⽔的流动有哪⼏种流态？在给排⽔管⽹⽔⼒计算时按什么流态考虑的？
２.恒定流与⾮恒定流、均匀流与⾮均匀流、压⼒流与重⼒流，在给排⽔管⽹⽔⼒计算时各按什么情况考虑的？
３.沿程⽔头损失、局部⽔头损失计算？
４.⾮满流管渠计算？
５.给⽔管道的简化，简化原则，简化⽅法，简化结论？
６.⽔泵⽔⼒特性及其简化？
第4章给⽔排⽔管⽹模型
１.给⽔排⽔管⽹模型化经过的两个步骤？
２.给⽔排⽔管⽹抽象后的两个基本元素？特点？３.环、树、关联集的概念?
４.恒定流基本⽅程组：节点连续性⽅程（节点流量⽅程）、管段能量守恒⽅程（管段能量⽅程）的表达形式、含义？环能量⽅程？
第5章给⽔管⽹设计与计算
１.给⽔管⽹计算的内容?(设计、复核)？校核的⼯况、⽬的？各校核⼯况的条件和结果？ ２.⽐流量、沿线流量、节点流量、管段流量的计算？ ３.管段设计直径如何确定？经济流速概念？
地震导致渗漏的供水管网水力模拟
第３５卷第３期 ２０１３年６月 土木建筑与环境工程 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ８Ｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１３
ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—４７６４．２０１３．０３．０２０
地震导致渗漏的供水管网水力模拟
杜坤 ，龙天渝 ，郭 劲松 ，安 强 ，李灵芝
（１．重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆４０００４５； ２．西南交通大学峨眉校区机械工程系，四川峨眉６１４２０２）
摘 要：为研究地震导致渗漏的供水管网的水力特性，引入日本水道协会提出的震害计算式，改进
地震导致的供水管网渗漏的计算方法，构建地震导致渗漏的供水管网水力模型。提出适用于低压 供水管网“分步迭代”的水力计算方法，实现对不同地震烈度下供水管网的漏损量、节点压力及流量
的定量分析。基于ＥＰＡＮＥＴ软件，对举例供水管网应用所构建的模型和“分步迭代”水力计算方 法，预测了其在不同地震烈度下的水力状态。预测结果表明，构建的模型能合理描述震损管网的水
力特性，所提出的方法能避免水力计算时迭代的发散、提高迭代的收敛速度，并可直接应用现有商
业软件求解。 关键词：地震；供水管网；渗漏模型；低压水力分析 中图分类号：ＴＵ９９１．３２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—４７６４（２０１３）０３—０１２６—０５
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｌｅａｋｙ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃａｕｓｅｄ ｂｙ Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ
Ｄｕ Ｋｕｎ 。Ｌｏｎｇ Ｔｉａｎｙｕ ，Ｇｕｏ Ｊｉｎｓｏｎｇ ，Ａｎ Ｑｉａｎｇ ，Ｌｉ Ｌｉｎｇｚｈｉ。
（１．Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ａｒｅａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｍｅｉ），Ｅｍｅｉ ６１４２０２，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
给水管网双向流管段水力计算分析
第２５卷 第３期 苏州科技学院学报（工程技术版） Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．３
２０１２年９月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） Ｓｅｐ．２０１２
给水管网双向流管段水力计算分析
陈 拮，俞国平
（同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２）
摘要：管网水力模型的准确性是管网设计的基础。通常传统均匀配水模型认为模型管段内仅存在单一流向．这与
实际情况不符，会造成管段水头损失计算误差。针对传统均匀配水模型中的单一流向和双向流管段的水力计算做了
对比研究，论证了双向流计算方法的必要性，并推导出了给水管网管段水头损失计算的通式。
关键词：给水管网；均匀配水；管网设计；双向流
中图分类号：ＴＵ９９１．３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—０６７９（２０１２）０３－．－０００９－一０４
一个准确的给水管网水力模型是工程设计的基础【ｌ】。目前，供水管网水力建模的研究主要集中在校核节
点用水量和管段摩阻系数的准确度上［２－７￣，往往忽略了管段内水流流向的复杂性。计算模型中可能会出现双
向流管段情况，而教材上的平差方法和标准平差软件的水力计算却都仅基于管段内单一流向的假设。段焕
丰【８Ｊ所提出新的平差算法中，就考虑了这种管段两端进水的情况，但未对该情况做理论分析。基于均匀配水
情况，笔者对传统单向流以及双向流的水力计算做了对比分析。
１传统管网模型
１．１均匀配水模型
传统管网设计一般假定管段沿线为均匀配水，即认为该管线沿线配水量 沿管长向管道单边或双边均
匀配水。对于管网设计而言，在完成管网拓扑结构之后， 一般通过将总沿线配水量按每根管段长度或是服
务人Ｅｌ或面积所占总体的比例计算得出，其为定值。具体见图１。其中Ｑ 表示流入量， 表示转输流量。
１．２节点流量计算
由于均匀配水模型为对称配水，故一般直接将第１．１节中所计算出的 ，通过流量折算系数 嘲（一般取
水力模型在计量分区(dma)规划中的应用
2020年第1期
— 59 —
CITY AND TOWN WATER SUPPLY自动化与信息技术
水力模型在计量分区（DMA）规划中的应用
王 艳
（丹华水利环境技术（上海）有限公司（DHI中国），上海…200235）
摘要：DMA计量分区作为主动漏损监测的有效方法之一，前期分区规划方案的制
定（包括流量计采购数量及安装位置以及边界关阀）尤为重要。本文介绍了水力模型
的建设以及利用水力模型辅助DMA分区规划的方法及应用方向，结合宁海县DMA分
区管理实际案例说明了水力模型在漏损计量分区（DMA）规划中的作用和意义。
关键词：DMA分区规划；水力模型；关阀验证；压力管理
1.引言
传统的管网漏损控制工作主要依靠采用声
波技术进行检漏，这种方法属于被动式的漏损
控制方法，对漏水点不能做到及时发现，造成
泄漏时间延长和水损增大。同时，随着供水管
网的不断扩大，人工检漏的盲目性愈发明显，
不仅工作效率降低，而且也造成了人力和物力
的浪费。在这种情况下，DMA分区管理方法
的引入使得上述问题的解决迎来了曙光。DMA（独立计量区域）是通过截断管段或
关闭管段上阀门的方法，将管网分成若干个相
对独立的区域，并在每个区域的进水管和出水
管上安装流量计，从而实现对各个区域入流量
与出流量的监测。DMA的建立能够主动确定
区域的泄漏水平，并指导检漏人员优化检漏顺
序，同时通过实时监测DMA夜间流量的变化，
可以识别是否有新的泄漏出现。DMA分区管理方法由传统的被动检漏变为主动检漏[1]。DMA分区管理概括来讲可以分为三个阶
段：规划DMA分区->现场实施阶段->系统
开发及监测。为使分区管理在保证正常用水的
前提下减少硬件投资，优化系统压力，可以在
前期规划阶段通过水力模型模拟，实现科学合
理地规划DMA分区的目的。
2.水力模型建设
供水管网水力数学模型[2,3]的建设主要包括以下环节，如图1所示：
图1 供水管网水力数学模型建立环节
2020年第1期
— 60 — CITY AND TOWN WATER SUPPLY自动化与信息技术
浅谈给水管网建模
浅谈给水管网建模
上海敢创信息技术有限公司 陶建科 摘要 阐述了给水管网的建模发展历程、模型基本概念、模型作用及建立成功的给水管 网模型的关键问题，并指出给水管网建模是自来水公司实现科学化管理的必经之路。 关键词：管网建模概念作用关键问题科学化必经之路
１前言 ２给水管网建模发展历程 掌握给水管网系统的动态运行工况，是管理 者从事给水系统管理的必然要求¨】。给水管网 系统的建模，就是为仿真模拟管网系统动态实时 运行工况而建立数学模型的过程。一方面，通过 给水管网模型可以掌握已建管网的实时运行状 况，分析管网系统中各个构成部分的运行功能，发 现管网现存的问题，预测管网维护和改造对总体 系统的影响，科学合理地制定近、远期的管网改造 和改扩建方案；另一方面，通过给水管网模型可以 分析和预测在不同管网运行边界条件下供水系统 的运行工况，为管网系统安全运行、提高运行效 率、节能降耗及提高企业客户服务水平等提供辅 助决策支持。 到目前为止，给水管网建模是仿真给水管网 系统动态工况的最有效方法 ，它能够提供供水 系统最有价值的信息，有助于实现管网的科学化、 现代化管理。开展建立高质量的给水管网模型对 管网系统进行优化改造、漏水量控制以及指导管 网系统的优化运行，是我国城市供水行业在今后 ５～１０年科技创新发展的方向，也是我国供水行 业在近期迫切需要解决的问题。 ”＋”＋”＋”＋”＋”＋”＋”＋”＋ 平衡。最终将电机轴与水泵轴的同轴度和端面平 行度调整在０．０５ｒａｍ标准范围之内，使得１ 泵振 动大、噪音响等问题得到解决，水泵能正常运行。 ４ 结束语 引起设备振动的因素很多，为了能准确、及
２００８年第２２卷第２期 计算机技术应用在给水管网设计、优化分析、 运行最优化和管理等方面已有４０多年的发展历 程，国外同行专家称之为“计算的历史”。同济大 学杨钦教授于２０世纪７０年代开创了计算机在我 国给水管网计算和应用方面的先河，他亲自设计 的“７５１２程序”使得我国给水管网建模理论与当 时的世界水平同步。４０多年来，计算机经历了多 代更新，从今天看来十分简单的管网平差计算程 序，到管网运行实时动态模拟、计算机监测监控、 优化设计、优化调度、自动化管理与运行的应用， 最终实现供水系统闭环自动化优化运行使计算机 技术成为给水系统现代化运行调度和管理水平的 重要标志。 在工业和科技发达国家，城市给水系统基本 实现了全部计算机化的设计和管理，甚至实现了 整个供水系统闭环优化运行，无人化操作。由计 算机总控系统通过远程监控、远程数据传输和程 序控制，实现了源水水质和水位监视、水泵运行调 度、自动加药控制、滤池过程控制、管网优化调度、 系统运行核算等给水系统全过程运行控制和管 理。上述过程大致经历了３个阶段。
给水排水管道系统 第四章 给水排水管网模型
第四章 给水排水管网模型
4.1 给水排水管网的模型化
给水排水管网模型:给水排水管网是一类大规模且复杂多变的网络系统，为便于规划、设计和运行管理，应将其简化和抽象为便于用图形和数据表达和分析的系统。
简化：就是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；
抽象：就是忽略所分析和处理对象的一些具体恃征，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
1. 简化原则：
1)宏观等效原则；
2)小误差原则。
2．管线简化的一般方法
1)删除次要管线
2)当管线交叉点很近时，可以将其合并为同一交叉点。
3)待全开的阀门去掉，将管线从全闭阀门处切断。
4)如管线包含不同的管材和规格，府采用水力等效原则将其等效为单一管材和规格。
5)并联的管线可以简化为单管线，其直径采用水力等效原则计算。
6)在可能的情况下，将大系统拆分为多个小系统，分别进行分析计算。
4.1.2 给水排水管网的抽象
经过简化的给水排水管网需要进一步抽象，使之成为仅由管段和节点两类元素组成的管网模型。
(1)节点：分为a水源节点、b不同管径管材交接点、c两管段交点或大流量出入点，设节点数N (2)管段：两节点间的管线，设管段数M
(3)环：起点和终点重合的管线，设环数L
虚环：为了计算方便，将水源节点连接起来形成虚环，实际上并不存在，即将多水源化为单水源。
(4)管段和节点的属性
管段和节点的特征包括构造属性、拓扑属性和水力属性三方面。
4.1.3管网模型的标识
将标识的内容包括：节点与管段的命名或编号；管段方向与节点流向设定等。
(1)节点和管段编号；
(2)管段方向的设定；
(3)节点流星的方向设定。
4.2 管网模型的拓扑特性
4.2.1管网图的基本概念
(1)图的定义；
(2)有向图；
(3)管网图的连通性；
(4)管网图的可平面图性。