如何构建管网水力模型，改善城市供水问题

2022/05/23

城市给水系统是城市公用事业的组成部分，关系着城市居民的用水和生活问题。近年来，随着城市居民用水难，水质差问题的突出，如何优化城市供水问题，成为了城市供水部门亟待解决的问题。

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现阶段，传统供水管网中，对城市用水量估算和水质处理方案，已经不再适用当前城市用水现状。如何利用计算机软件技术更加精确的设计、模拟、分析城市供水情况，是解决当前城市供水的关键。

管网水力模型是基于真实管网的拓扑关系、管径、管材、流量、压力、水厂泵站出水压力和流量数据，通过管网平差公式算法，利用计算机技术将实体的管网运行情况抽象成数字的点线关系，真实的反应管网流量、压力、流速、管损情况。

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管网水力模型的建立能对水力和水质进行分析模拟，解决城市供水问题：
1.水力模拟
可利用公式计算摩擦水头损失；
包含了弯头、附件等处的局部水头损失计算；
可模拟恒速或者变速水泵；
可进行水泵提升能量和成本分析；
可模拟各种类型的阀门、包括遮蔽阀、止回阀、调压阀和流量控制阀；
允许及诶到哪多需水量类型，每一节点可具有自己的时变模式。

2.水质模拟
模拟管网中非反应性示踪剂随时间的运动；
模拟反应物质的运动变化，可以随时间增长或者降低（余氯）；
模拟整个管网的水龄；
不同水源来水的混合占比；
污染事件跟踪。

管网水力模型的建立，需要通过给水管网分析和设计软件WaterGEMS。WaterGEMS是一款针对供水系统推出的水力和水质建模解决方案，它具备先进的数据互用性功能、地理信息模型构建功能、以及优化工具和资产管理工具。从消防水耗、污染物浓度分析到能源消耗和投资成本管理，WaterGEMS为工程分析、设计和优化供水系统提供一个易于使用的环境。

WaterGEMS软件详情：http://www.i3vsoft.com/Products/waterg.html

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