摘要：闡述了水司建立給水管網(wǎng)微觀動(dòng)態(tài)水力模型的必要性，提出了一套適合我國(guó)國(guó)情的給水管網(wǎng)建模標(biāo)準(zhǔn) 方法 。這一方法將有助于我國(guó)給水管網(wǎng)建模工作走上正規(guī)化和 科學(xué) 化的道路。該方法已經(jīng)成功地 應(yīng)用 于上海市。

關(guān)鍵詞：給水管網(wǎng)微觀動(dòng)態(tài)水力模型 標(biāo)準(zhǔn)方法 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1　水司建立給水管網(wǎng)微觀動(dòng)態(tài)水力模型的必要性

給水管網(wǎng)微觀動(dòng)態(tài)水力模型是指將給水系統(tǒng)中的一些給水設(shè)施(如：水泵、管道、閥門(mén)、 水庫(kù)或水塔等)的特性數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)及水量數(shù)據(jù)輸入管網(wǎng)模擬 計(jì)算 軟件，進(jìn)行延時(shí)模擬計(jì) 算，并達(dá)到一定校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的模型。建立大規(guī)模城市給水管網(wǎng)微觀水力模型是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。

要實(shí)現(xiàn)配水系統(tǒng)的科學(xué)化管理，尤其是大規(guī)模給水系統(tǒng)，水司必須建立給水管網(wǎng)微觀動(dòng)態(tài) 水力模型，原因是：給水系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)及改擴(kuò)建需要它;能指導(dǎo)和幫助安排檢漏工作; 管網(wǎng)改造優(yōu)先性評(píng)估;診斷管網(wǎng)中的異常情況，如：錯(cuò)關(guān)閥門(mén)，摩阻突變等，并提出解決方 案; 分析 事故或工程對(duì)用戶用水的 影響 程度，分析用水困難原因，提高供水服務(wù)業(yè)務(wù)水平; 調(diào)查大規(guī)模給水系統(tǒng)中水打回籠現(xiàn)象，尋找季節(jié)性閥門(mén) 經(jīng)濟(jì) 開(kāi)度;用模型進(jìn)行每天管網(wǎng)運(yùn)行 工況分析，能增強(qiáng)調(diào)度員調(diào)度信心，有利于經(jīng)濟(jì)調(diào)度，同時(shí)模型可用于培訓(xùn)調(diào)度員;能幫助 選定管網(wǎng)中測(cè)點(diǎn)位置，優(yōu)化測(cè)點(diǎn)布置;在管網(wǎng)微觀水力模型的基礎(chǔ)上可開(kāi)發(fā)水質(zhì)模型，管網(wǎng) 水力動(dòng)態(tài)模型與SCADA系統(tǒng)相連，可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)調(diào)度，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)離線或在線優(yōu)化調(diào)度 提供條件等等。

2　建立給水管網(wǎng)微觀動(dòng)態(tài)水力模型標(biāo)準(zhǔn)方法

2.1　管網(wǎng)分析軟件及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器的選擇原則

選定管網(wǎng)分析軟件原則：

(1)與GIS、營(yíng)業(yè)水費(fèi)賬單系統(tǒng)及SCADA系統(tǒng)有接口;

(2)能支持多種操作平臺(tái)，支持多種輸入輸出設(shè)備，有 網(wǎng)絡(luò) 版，人機(jī)界面友好;

(3)計(jì)算管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)應(yīng)無(wú)限，計(jì)算速度快，占內(nèi)存少(15000個(gè)節(jié)點(diǎn)管網(wǎng)模型要求內(nèi)存不能超過(guò)35M);

(4)能對(duì)多種給水設(shè)施進(jìn)行模擬，同一種給水設(shè)施有多種水力計(jì)算公式(尤其是管道);

(5)具備條件選定功能，具備對(duì)某些給水設(shè)施參數(shù)整體改變或修改的功能，能進(jìn)行延時(shí)模擬計(jì)算(至少24h)，時(shí)間間隔可任意設(shè)置;

(6)具備模型組合、拆分及簡(jiǎn)化功能;

(7)建立的GIS圖形能作為一個(gè)圖層放在管網(wǎng)模型圖形底層，同時(shí)能對(duì)管網(wǎng)模型進(jìn)行正常的 修改等操作。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器的選擇原則：

(1)水泵測(cè)試儀應(yīng)具備測(cè)定電動(dòng)機(jī)功率及效率，水泵的H～Q曲線，H～η曲線，水泵溫度等參數(shù);

(2)壓力數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)能連接消火栓，收集壓力數(shù)據(jù);流量?jī)x能安裝在流量井里，進(jìn)行雙 向瞬時(shí)流量測(cè)定，桿的振動(dòng)應(yīng)該小，同時(shí)具備多種規(guī)格;水位儀投入水底，應(yīng)能采集水位或 深度變化;

(3)各種儀器設(shè)備及電池能防水，有時(shí)鐘、日歷及隨機(jī)存儲(chǔ)器，采集時(shí)間間隔應(yīng)能設(shè)置， 數(shù)據(jù)容量不能少于7d(間隔15min);

(4)采集的數(shù)據(jù)應(yīng)能在測(cè)試儀的隨機(jī)存儲(chǔ)器和個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)之間相互調(diào)用;

(5)各種儀器設(shè)備采集數(shù)據(jù)的量程及精度應(yīng)滿足要求，安裝操作應(yīng)簡(jiǎn)便、安全。

2.2　建立管網(wǎng)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

管網(wǎng)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立有兩種方法：一種是用數(shù)字化儀將給水設(shè)施數(shù)字化輸入建模軟件 ，形成點(diǎn)線結(jié)構(gòu)的管網(wǎng)圖形;另一種是從給水GIS系統(tǒng)中按照一定的文件格式調(diào)入經(jīng)矢量化 的給水設(shè)施圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，使之在管網(wǎng)模型軟件里形成計(jì)算機(jī)給水系統(tǒng)管網(wǎng)圖形。不 論是用哪種方法，實(shí)際的管網(wǎng)圖形都要經(jīng)過(guò)"微誤差簡(jiǎn)化"[1]，前一種方法是在 管線圖紙上完成，第二種方法是在管網(wǎng)建模軟件里完成的。

"微誤差簡(jiǎn)化"原則：

(1)簡(jiǎn)化枝狀管。一般情況下，將枝狀管簡(jiǎn)化掉，把它的用戶用水量劃到與之相連的環(huán)狀 管節(jié)點(diǎn)上，如果枝狀管上有大用戶，將保留該枝狀管，便于大用戶24h實(shí)時(shí)用水曲線調(diào)查;

(2)簡(jiǎn)化"T"(梯)型連通管。當(dāng)連通兩管道"T"的直徑與其中一根管道的直徑相同時(shí)， 將"T"簡(jiǎn)化掉;如連通兩管道"T"的直徑與兩根管道的直徑都不同時(shí)，將保留"T";如 "T"上有常規(guī)操作閥，將保留"T";

(3)輸水管道如不是枝狀管，不論直徑大小，不能簡(jiǎn)化掉;

(4)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行人工分解，平行管線不能合并;

(5)多根管道連接于同一根管道，且節(jié)點(diǎn)間間距小于2m，可合并為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，局部水頭損 失轉(zhuǎn)化為管道沿程水頭損失;

(6)管道拐彎或經(jīng)"微誤差簡(jiǎn)化"產(chǎn)生的水頭損失，模型校驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)化為管道沿程水頭損失。

節(jié)點(diǎn)的選定應(yīng)遵循以下原則：

(1)閥門(mén)和水泵的兩端設(shè)置節(jié)點(diǎn);

(2)水庫(kù)或水塔設(shè)置節(jié)點(diǎn);

(3)管道交叉連通處設(shè)置節(jié)點(diǎn);

(4)管道變徑處設(shè)置節(jié)點(diǎn);

(5)埋設(shè)年代不同的管道(一般在5年以上)連接處設(shè)置節(jié)點(diǎn);

(6)管材不同的管道連接處設(shè)置節(jié)點(diǎn);

(7)大用戶位置設(shè)置單獨(dú)用水量節(jié)點(diǎn);

(8)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試點(diǎn)處設(shè)置節(jié)點(diǎn)。

節(jié)點(diǎn)和元素編碼方法：

節(jié)點(diǎn)和元素編碼沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)則，應(yīng)該根據(jù)給水管網(wǎng)建模給水區(qū)域的具體情況而定。節(jié)點(diǎn) 和元素的編碼應(yīng)用有限的位數(shù)盡量反映多的信息量，模型軟件里允許的節(jié)點(diǎn)和元素編碼一般 各為8位字符，信息量一般包括：給水設(shè)施類(lèi)別、使用年代、材質(zhì)、區(qū)域、圖紙?zhí)柕取＿@樣 一來(lái)，便于管網(wǎng)模型的更新和校驗(yàn)，便于對(duì)實(shí)際管網(wǎng)的操作、保養(yǎng)和管理，也便于工程應(yīng)用。

給水GIS里的節(jié)點(diǎn)編碼方法一般與管網(wǎng)模型里節(jié)點(diǎn)編碼方法不同，如：給水GIS里的閥門(mén)、 水泵等，只有一個(gè)編碼，而管網(wǎng)模型里將任何單個(gè)給水設(shè)施兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)元素編碼;考慮 雙方接口時(shí)，應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)和元素編碼在兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互轉(zhuǎn)化或生成方法;如給水設(shè)施是 利用數(shù)字化板輸入，那么節(jié)點(diǎn)和元素編碼是直接手工輸入管網(wǎng)模型軟件。節(jié)點(diǎn)的高程、管道的公稱直徑應(yīng)從GIS系統(tǒng)里轉(zhuǎn)入到管網(wǎng)模型，或手工直接輸入，管道公 稱直徑轉(zhuǎn)化為實(shí)際直徑應(yīng)在管網(wǎng)模型軟件里采用條件整體改變方式完成。

2.3　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的目的是為計(jì)算給水區(qū)域或系統(tǒng)的總用水量、節(jié)點(diǎn)流量及校驗(yàn)管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力模型 提供數(shù)據(jù)。SCADA系統(tǒng)或遙測(cè)系統(tǒng)返回的數(shù)據(jù)一般不能滿足建模精度要求。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)給水系統(tǒng)任何檢查和操作，都應(yīng)該遵從給水系統(tǒng)有關(guān)安全操作程序，絕對(duì)不能影響 正常的日常供水秩序;對(duì)閥門(mén)或水泵的操作，必須得到有關(guān)責(zé)任部門(mén)的批準(zhǔn)，并協(xié)作完成。

2.3.1　測(cè)試前的準(zhǔn)備工作

(1)整理分析用戶用水量賬單數(shù)據(jù)，選定要現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)的水表為大用戶水表;對(duì)選定的大用 戶水表進(jìn)行強(qiáng)檢、校正，對(duì)于大用戶，要調(diào)查每周工作天數(shù)，每天的工作時(shí)間，工作班制， 是否有廠內(nèi)蓄水池，蓄水池體積，進(jìn)水方式，進(jìn)水時(shí)間及使用周期等;

(2)在圖紙上選定測(cè)壓消火栓及測(cè)流流量井。在現(xiàn)場(chǎng)檢查它們是否符合要求，考慮因素有 ： 交通 、安全、消火栓是否漏水、流量井是否積水、空間大小、井的深度及管道口徑等;選 定測(cè)壓測(cè)流點(diǎn)的總數(shù)目一般應(yīng)不少于總用水量節(jié)點(diǎn)數(shù)目的15%或總節(jié)點(diǎn)數(shù)的10%;為了滿足系 統(tǒng)的測(cè)試及模型校驗(yàn)的要求，在某些主干管或區(qū)域邊界管上需要新增流量井;

(3)校驗(yàn)管道平均流速斷面深度。在測(cè)流點(diǎn)要校驗(yàn)管道口徑，在管道不同的深度測(cè)定流速 曲線，求出管道水流的平均流速，校對(duì)是否相等;其目的是確定管道真實(shí)平均流速斷面深度 ，因?yàn)檎鎸?shí)管道可能變形，內(nèi)腐蝕，口徑不規(guī)則;還幫助選定流量?jī)x量程和桿長(zhǎng)。按 文獻(xiàn) [2]推薦，選定不同管徑測(cè)試點(diǎn)總數(shù)目如表1;

表1　不同管徑測(cè)試點(diǎn)總數(shù)目

管道口徑(mm)	點(diǎn)數(shù)
小于200	5
大于200小于600	9
大于600	13

(4)檢查水庫(kù)、集水井或水塔是否滿足水位儀器安裝條件，對(duì)水庫(kù)或水塔進(jìn)行漏水試驗(yàn);

(5)檢查水廠二泵房水泵，泵站水泵是否滿足測(cè)試條件，一般要在水泵進(jìn)出口處按 儀器測(cè)試要求開(kāi)孔;

(6)對(duì)管網(wǎng)中非全開(kāi)或全閉閥門(mén)進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)校驗(yàn)，對(duì)主干管或大口徑管道上全開(kāi)或全 閉的閥門(mén)進(jìn)行校驗(yàn);

(7)測(cè)量消火栓地面標(biāo)高與儀器安裝高程;

(8)設(shè)置儀器測(cè)試參數(shù)，貼上防水標(biāo)簽，一個(gè)儀器對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)試位置;

(9)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員培訓(xùn);

(10)制定現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試計(jì)劃安排。

2.3.2　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

按照制定的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試計(jì)劃，儀器設(shè)備按操作規(guī)程進(jìn)行安裝，測(cè)試期間應(yīng)注意以下 問(wèn)題 ：

(1)測(cè)試儀器的系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置應(yīng)統(tǒng)一，北京時(shí)間或格林威治時(shí)間(GMT);

(2)水位或流量的測(cè)試必須同時(shí)進(jìn)行;

(3)測(cè)試壓力、水位和流量時(shí)間段最少為7d;

(4)測(cè)試期間，管網(wǎng)中不應(yīng)該出現(xiàn)有較大的工程，如：沖洗消毒，管道改接等;

(5)水庫(kù)、水塔和集水井水位數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔為5min，其它為15min;

(6)測(cè)試期間，對(duì)關(guān)鍵的測(cè)試點(diǎn)一天檢查一次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，記錄下來(lái)，進(jìn)行檢修或用 新的儀器替代，重新設(shè)置有關(guān)參數(shù);

(7)大用戶調(diào)查、抄表，最好在7d當(dāng)中完成，抄表當(dāng)天必須是大用戶工作日，每間隔30min 抄表一次，連續(xù)抄表24h;

(8)水泵測(cè)試可在不同時(shí)間完成;

(9)測(cè)試水廠和泵站水泵的進(jìn)出口壓力及流量值。

一旦現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試完畢，將所有儀器設(shè)備按照設(shè)備操作規(guī)程收回，并將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸?shù)接?jì)算機(jī) ，分門(mén)別類(lèi)保存;分析測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果，同一點(diǎn)如有遙測(cè)數(shù)據(jù)，可 參考 對(duì)比，對(duì)異�，F(xiàn)象 進(jìn)行調(diào)查，找原因，對(duì)個(gè)別異常的重要點(diǎn)需重新再測(cè)試。

。

2.4　節(jié)點(diǎn)流量的 計(jì)算 與阻力系數(shù)的確定

2.4.1　節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算

實(shí)際供水管網(wǎng)系統(tǒng)中的用戶應(yīng)是管網(wǎng)模型中用水量節(jié)點(diǎn)的雛形，用戶的用水量應(yīng)該是給水 管網(wǎng)模型中節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量。然而實(shí)際供水系統(tǒng)中用戶的用水具有隨機(jī)性、周期性和不確 定性，怎樣模擬用戶用水的過(guò)程，即為模型中節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算 方法 。節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算是基于大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，大用戶現(xiàn)場(chǎng)抄表數(shù)據(jù)及每月用戶水表抄見(jiàn)數(shù) 。節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算過(guò)程分為以下幾部分：(1)在地形圖上劃定節(jié)點(diǎn)流量區(qū)域。該過(guò)程的目的 是求解每個(gè)用水量節(jié)點(diǎn)每月平均節(jié)點(diǎn)流量值，建立用水量節(jié)點(diǎn)號(hào)碼與用戶抄表簿號(hào)碼的連接 關(guān)系。詳細(xì) 內(nèi)容 見(jiàn) 文獻(xiàn) [1]。(2)制作用戶用水模式曲線[2]。該過(guò)程的 目的是尋求大用戶和其它幾類(lèi)用戶的用水 規(guī)律 曲線�；驹硎牵合到y(tǒng)水量平衡方程，其中 無(wú)計(jì)量用水模式計(jì)算方法有兩種[3]："晚上凈流量法"(Net Night Flow Method )和"平均流量法"(Average Flow Method);每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上無(wú)計(jì)量用水的分配也有兩種方法 [4～5]：第一種是管網(wǎng)當(dāng)中的無(wú)計(jì)量用水按照用水量節(jié)點(diǎn)上連接的水表數(shù)目占 管網(wǎng) 研究 區(qū)域中總水表數(shù)目的百分?jǐn)?shù)分配到每一個(gè)用水量節(jié)點(diǎn);另一種方法是將無(wú)計(jì)量用水 按模型中兩用水量節(jié)點(diǎn)間輸水管長(zhǎng)度占模型中總管長(zhǎng)度的比例分配到下游的用水量節(jié)點(diǎn)。詳 細(xì)內(nèi)容見(jiàn)文獻(xiàn)[6]。(3)確定節(jié)點(diǎn)流量值。知道了每類(lèi)用戶的用水模式曲線和 用戶的平均流量值，可求解每個(gè)用水量節(jié)點(diǎn)每類(lèi)用戶的每時(shí)段用水量。

一旦一個(gè)具體研究的給水區(qū)域確定，能將以上求解過(guò)程設(shè)計(jì)成計(jì)算機(jī)軟件，用于節(jié)點(diǎn)流量 的計(jì)算與調(diào)整，便于節(jié)點(diǎn)流量的更新和維護(hù)。

2.4.2　阻力系數(shù)的確定

管道絕對(duì)粗糙系數(shù)的確定：在供水系統(tǒng)維護(hù)、保養(yǎng)及改擴(kuò)建過(guò)程中，很容易獲得各給水區(qū) 域各種不同年代不同管材的管壁切片，用游標(biāo)卡尺或其它測(cè)量方法求出管壁絕對(duì)粗糙系數(shù)， 將它們存入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù);對(duì)各種不同管材、不同年代K值進(jìn)行曲線擬合，求出其它未 測(cè)量管道的K值。

閥門(mén)阻力系數(shù)的確定：不同閥門(mén)阻力系數(shù)的確定可從閥門(mén)生產(chǎn)廠家直接獲得;或用它們的 數(shù)據(jù)按建模軟件里閥門(mén)模擬公式的要求，經(jīng)轉(zhuǎn)換獲得;如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件具備，也可在現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 測(cè)獲得有關(guān)閥門(mén)阻力系數(shù)值。

這些管道的粗糙系數(shù)K值和閥門(mén)的阻力系數(shù)值作為模型啟動(dòng)計(jì)算時(shí)輸入的初值，模型 校驗(yàn)時(shí)需再調(diào)整。

2.5　模型的校驗(yàn)

2.5.1　模型校驗(yàn)的基本方法

對(duì)于管道：



對(duì)于一般閥門(mén)：

Q=CV·A(2g·ΔH)1/2(3) 

式中ΔH--管段或閥門(mén)水頭損失，m;

Q--管段或閥門(mén)流量，m3/s;

D--管段直徑，m;

K--管道的粗糙系數(shù)，mm;

L--管段的長(zhǎng)度，m;

g--重力加速度，m/s2;

λ--科爾布洛克(Colebrooks)系數(shù);

Re--雷諾數(shù);

A--閥門(mén)斷面面積，m2;

CV--流量系數(shù)。

由式(1)、(2)、(3)可知：D和Q的改變 影響 管網(wǎng)水力條件較明顯，K的改變影 響管網(wǎng)水力條件相對(duì)較小。校驗(yàn)的參數(shù)一般為：Q、D、K、閥門(mén)的開(kāi)度、L、水泵特 性曲線、地面標(biāo)高等，其中影響流量Q的因素主要是節(jié)點(diǎn)流量，一般情況下，調(diào)整無(wú)計(jì) 量用水模式和居民用水模式曲線。

給水系統(tǒng)中每個(gè)給水設(shè)施的校驗(yàn)都是通過(guò)多次"試再試"，逐步逼近的方法完成。

模型校驗(yàn)過(guò)程中，碰到異�，F(xiàn)象(模型計(jì)算值和測(cè)試值差異較大)時(shí)，應(yīng)首先檢查管網(wǎng)連接 關(guān)系，應(yīng)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù) 分析 ，有必要，需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，分析結(jié)果應(yīng)該得 到多個(gè)部門(mén)和測(cè)試數(shù)據(jù)的肯定;所有的異常現(xiàn)象及解決過(guò)程和方法應(yīng)記錄下來(lái)。

一些管網(wǎng)模型專家的建模經(jīng)驗(yàn)[2，3，5，7，8]表明：產(chǎn)生異�，F(xiàn)象的主要 原因是實(shí)際的管線連接情況與計(jì)算機(jī)給水管網(wǎng)模型里的管線連接關(guān)系不一致，或者是閥門(mén)的 實(shí)際開(kāi)度或控制參數(shù)值的設(shè)定與收集到的信息不一致。

2.5.2　選定校驗(yàn)日期

給水系統(tǒng)中測(cè)試的數(shù)據(jù)為7d，模型校驗(yàn)時(shí)，只選其中一天的數(shù)據(jù);首先收集給水系統(tǒng)測(cè)試 期間的調(diào)度報(bào)告和有關(guān)系統(tǒng)中事件記錄，按照測(cè)試期間的要求選定一天的數(shù)據(jù)作為校驗(yàn)數(shù)據(jù) ，該天即為模型校驗(yàn)日期。校驗(yàn)日不應(yīng)是節(jié)假日、周六和星期日。

2.5.3　校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

文獻(xiàn)[2]提供的校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表2。

2.6　模型的維護(hù)和更新

模型的更新應(yīng)與管網(wǎng)改擴(kuò)建同步。通過(guò)數(shù)字化板或調(diào)用新的GIS數(shù)據(jù)來(lái)更新模型的 網(wǎng)絡(luò) 拓 撲結(jié)構(gòu);節(jié)點(diǎn)流量的更新通過(guò)節(jié)點(diǎn)流量分配軟件和SCA DA系統(tǒng)或Telemetry系統(tǒng)返回的流量 數(shù) 據(jù)完成，K值每年需按一定的增長(zhǎng)比例進(jìn)行更新;水泵開(kāi)停及閥門(mén)參數(shù)的設(shè)定按計(jì)算日 期各自實(shí)際狀態(tài)設(shè)置更新。

對(duì)于一個(gè)校驗(yàn)好的模型， 應(yīng)用 了幾年(2～5年)后，需重新校驗(yàn)，校驗(yàn)過(guò)程和方法同建模過(guò) 程。

表2　　�！◎�(yàn)　標(biāo)　準(zhǔn)

項(xiàng)　目	參　　數(shù)	校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(誤差范圍)
管段流量	流量大于總流量10%管道	實(shí)測(cè)值的±5%
	流量小于總流量10%管道	實(shí)測(cè)值的±10%
節(jié)點(diǎn)壓力	100%校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)	實(shí)測(cè)值的±19.6kPa或區(qū)域總水頭損失的10%
	95%校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)	實(shí)測(cè)值的±14.7kPa或區(qū)域總水頭損失的7.5%
	85%校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)	實(shí)測(cè)值的±9.8kPa或區(qū)域總水頭損失的5%
水庫(kù)或水塔	水位	實(shí)測(cè)值的±0.98kPa

2.7　模型報(bào)告及文檔

模型報(bào)告及文檔的整理是建模工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它將建模的整個(gè)過(guò)程及收集的資料以 文字、圖紙和磁盤(pán)的形式保存下來(lái)，內(nèi)容包括：

(1)執(zhí)行 總結(jié) ：描述研究的主要目標(biāo)，執(zhí)行情況，從宏觀角度得出結(jié)論(涉及配水系統(tǒng)本身 );

(2)介紹：包括區(qū)域名稱，研究區(qū)域的面積，報(bào)告內(nèi)容總結(jié)，研究期間工作時(shí)間表等;

(3)研究區(qū)域描述：描述的內(nèi)容包括研究區(qū)域圖形，面積，干管長(zhǎng)度，區(qū)域用水性質(zhì)，用 水結(jié)構(gòu)，人口，日用水量情況，區(qū)域內(nèi)水廠、水庫(kù)或水塔、泵站等;

(4)數(shù)據(jù)收集：記錄管網(wǎng)有關(guān)數(shù)據(jù)的收集，水廠、泵站及調(diào)蓄設(shè)備數(shù)據(jù)收集，包括大用戶 每月用水?dāng)?shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)和元素號(hào)碼及地址等;

(5)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：包括測(cè)試前的準(zhǔn)備工作情況，區(qū)域閥門(mén)關(guān)閉情況，流量曲線，測(cè)試日期， 再測(cè)試日期及地點(diǎn)，測(cè)試用的設(shè)備參數(shù)細(xì)節(jié)，水泵測(cè)試結(jié)果，大用戶測(cè)試結(jié)果記錄等;

(6)測(cè)試數(shù)據(jù)分析：包括選定區(qū)域的校驗(yàn)日期，流量數(shù)據(jù)分析，壓力數(shù)據(jù)分析，漏水水平 、用水曲線及用水模式曲線的計(jì)算，異常數(shù)據(jù)結(jié)果及造成的原因分析等;

(7)模型校驗(yàn)：記錄校驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程，校驗(yàn)結(jié)果，校驗(yàn)過(guò)程中遇到的異常現(xiàn)象及解決方法 ，對(duì)未解決的異常現(xiàn)象要記錄已做了哪些工作;

(8)模型操作手冊(cè)：簡(jiǎn)單解釋給水設(shè)施模擬數(shù)學(xué)模型及有關(guān)參數(shù)含義，模型操作方法等;

(9)模型觀察：將模型用來(lái)預(yù)測(cè)其它工況時(shí)，記錄下模型有關(guān)流量、壓力及漏失水平等情 況，對(duì)低壓區(qū)，超過(guò)預(yù)期的水頭損失，區(qū)域漏失，異常大阻力等進(jìn)行觀察和分析;

(10)評(píng)語(yǔ)：對(duì)各給水區(qū)域模型及系統(tǒng)模型水力特征進(jìn)行評(píng)述，對(duì)模型的靈敏性進(jìn)行評(píng)述， 對(duì)模型的可信度及校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)述;

(11)附錄：包括模型校驗(yàn)日的用水量總結(jié)報(bào)告，每個(gè)節(jié)點(diǎn)每種類(lèi)型的用水總結(jié)，區(qū)域用水 量曲線，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)間表，測(cè)試點(diǎn)的位置詳圖，大用戶、測(cè)壓消火栓及測(cè)流流量井資料，校 驗(yàn)曲線，圖紙(管線圖紙和節(jié)點(diǎn)用水量區(qū)域地形圖)，磁盤(pán)(模型軟件、模型、測(cè)試數(shù)據(jù)、節(jié) 點(diǎn)用水量軟件)，儀器與儀器清單等。

3　結(jié)語(yǔ)

本文提出的標(biāo)準(zhǔn)建模方法已在上海[6]和其它一些國(guó)家水司[2，3，8]廣泛應(yīng)用，但在一些技術(shù)細(xì)節(jié)方面是針對(duì) 中國(guó) 給水系統(tǒng)的特點(diǎn)展開(kāi)的，系統(tǒng)性較強(qiáng)，是建 模實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。

由于篇幅限制，節(jié)點(diǎn)流量詳細(xì)計(jì)算方法，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集表格和一些國(guó)內(nèi)外建模實(shí) 例無(wú)法闡述，如需要可與作者聯(lián)系。

參考 文獻(xiàn)

1　陶建科，等.

建立 計(jì)算 機(jī)給水管網(wǎng)圖形和在地形圖上劃定節(jié)點(diǎn)流量區(qū)域的 方法 . 給水排水，1997，23(6)：5～8

2　Water Authorities Associates/WRC. Network Analysis-A Code of Practice,1989

3　Anglian Water Services. Standard Methodology for Network Management,Dec 1994

4　Stoner Workstation Service User's SWS Water Version for Windows,1996

5　Wesnet User's Guide. Version 50,1993

6　陶建科. 建立給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模型中的水量 分析 方法. 給水排水，1998，24(1)：26～30

7　陶建科. 建立上海市計(jì)算機(jī)給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力模型 研究 . 中國(guó) 給水排水，1999，15(4) ：11～13

8　Bryan Coulbeck. Integrated computer application in water supply,Volumel-Methods and procedures for systems simulation and control,Volume2-Application implementations for systems operation and management,Research studies press Ltd. And Jhon Wiley & Sons Inc. WRS,1993