1、深圳市給水管網水力計算模型的建立摘 要：實際給水管網通常都是很復雜的，因此必須經過一定的簡化，即略去次要的管線，保留主要的管線，才能建立起既真實反映管網水力狀況，又能保證計算速度的管網水力模型。關鍵字：給水管網 水力計算 模型一、管網簡化原則 實際給水管網通常都是很復雜的，因此必須經過一定的簡化，即略去次要的管線，保留主要的管線，才能建立起既真實反映管網水力狀況，又能保證計算速度的管網水力模型。 1.管段a.管網水力模型中只保留管徑在200mm以上的管段。b.省略管徑大于400mm、管長小于30m的過路管，將其視為節點。c.道路兩側的平行管線不予合并。d.對管長大于1000m或管線的轉角大于6

2、0度的管段，在長度為1000m處或轉角處增設節點，管段相應增加。2.節點節點的含義：不同管徑或不同材質的管段相連接的點，管段相交的點，用水量較大用戶的用戶管與市政管相交點，給水水源與市政管網的連接點。二、管網水力模型的建立1.管段及節點的編號為便于管理和查找，根據管段和節點所在圖幅，進行分區編號。管段編號為6位，即G，其中前2位為圖幅代碼，后3位為管段的編號；節點編號為5位，即J，第一位為圖幅代碼，后3位為節點的編號。經過反復的數據校正，最終完成對1220條管段、620個節點的編號。編號后在建立相應的數據庫時，按照各管段和節點所在的供水管理區域，設立“所屬工區”的字段，以便于計算沿線流量和節點

3、流量。2.節點流量的計算按照各節點所在的供水區域，分區進行。我們采用VisualFoxPro的編程語言，對數據進行了一系列處理，具體步驟如下：a.確定以某月份的用戶水量為基準，統計該月各用戶、各供水區域的總用水量及全市總供水量。b.按管段累加大用戶流量，得該管段的大用戶流量Gdl1；或按節點累加，得該節點的大用戶流量Jdl1。c.計算各供水區域的總用水量與該區域內總的大用戶流量之差，以此作為該供水區域的總沿線流量，按管長比例分攤至該區域的所有管段，得各管段的沿線流量Gdl2。d.將各管段的總流量Gdl1+Gdl2平均分配到至管段的起、終節點上，得節點流量Jdl1。則Jdl1+Jdl2為該月用水

4、量所對應的節點流量Jdl1。e.將各節點的節點流量Jdl1乘以一定的日變化系數和時變化系數，深圳市的日變化系數為1.227，時變化系數為1.29，轉換成基準月的最高日最高時節點流量h-jdl1，節點流量總和h-jdl1記為s-jdl1。f.按照“比例負荷”的原理，選取需計算的最高日最高時的實際供水量為總計算流量，將總計算流量與s-jdl1之差按節點流量的比例分配至各節點，得總計算流量對應的節點流量。3.特殊節點的處理特殊節點包括水廠、控制點、高位水池、加壓泵站等。在建模時將水廠的出水流量視為已知數，出水壓力視為未知數，不考慮管網和水泵聯合工作的情況，以水廠出水壓力的計算值與實際值的差，校核模型

5、的精度；將控制點的水頭和節點流量均視為已知。三、管網水力模型的應用深圳市給水管網水力模型建成后，首先用于現狀管網的水力分析。根據管網計算所得管段的流速、節點水頭、水廠出水流量和壓力等水力參數，分析管網的運行狀態，發現現有給水管網基本處于經濟運行狀態，管段流速普遍低于1.2m/s，節點的自由水頭在25m左右，管網布局基本合理。但也發現一些問題，如愛國路上東湖水廠出廠管，紅荔、上步南等路段上的管道管徑偏小，導致管道流速較高，水頭損失較大。據此提出近期的管網改造計劃，不同于以往的“拍腦袋”計劃。東湖水廠改造，我們利用水力計算模型，以水廠出水量或出水壓力為變量，制訂不同的水廠供水方案，然后利用水力計算模型進行模擬，計算出不同方案下的控制點壓力及水廠能耗指標，既保證了高峰時用戶所需的水量、水壓，又節約了能耗。四、模型的完善在管網的水力模型中，我們是通過估算來確定