GIS环境下动态生成给水管网水力模型的方法研究

提出了在GIS环境下动态生成给水管网水力模型的方法。根据水表和给水管段的拓扑关系 ,通过水表抄表的水量分析 ,实现了给水管网水力计算模型的动态生成。该方法已经应用于自来水公司给水管网GIS ,实践证明该方法对提高GIS在给水管网管理中深层次应用具有一定的实用价值     

供水管网水力计算研究与实现

实现城市给水管网系统科学管理,首先必须对管网系统进行水力分析计算和模式的复核计算,以期获取准确的运行工况数据;在此基础上,进行管网改、扩建优化设计。将水力计算嵌入给水管网信息系统,可以使水力计算中的大部分输入数据直接从GIS数据库中提取,并借助GIS的数据更新手段保持管网计算模型的现势性,还可以利用GIS的表现能力显示输出计算,绘制各种专题图。     

EPANET 模型在再生水管网规划设计中的应用

在北京市再生水管网规划设计中,通过GIS建立规划管网的EPANET水力模型,消除了管网多水源供水、回用范围大、环状支状管网混合、结构复杂对水力计算的不利影响.并且针对水力计算结果--节点压力、管段流速和水力坡降(水头损失)进行分析,通过调整初始设计管径不合理的管段管径以及根据北京市地形分布将再生水管网划分为4个弱连接的供水分区,解决了再生水厂多数集中在地形较低的东部地区和大范围回用高程变化所带来的管网压力过高的问题,提高了管网设计的合理性,降低了管网的投资和运行成本.研究中应用的方法和过程具有通用性,可以用于有压给水、再生水管网系统的模拟.     

基于瞬变流动分析的给水管网事件模型

基于流体瞬变流动理论模型,对管网节点、水泵等边界条件的水力特性及模型方程的特征线解法进行了论述和分析;基于面向对象的分析和设计原理,对给水管网事件模型的框架架构进行了论述,应用给水管网事件模型对实例管网事件进行模拟演算并对结果进行分析。     

港区给水工程管网模拟软件的选择

随着港口经济的高速发展,大规模、综合性的港区工程对给水管网的规划和设计提出了更高更精确合理的要求,而传统的给水管网系统的设计和监控方法逐见弊端.因此,兼具水力计算和系统分析等功能的管网模拟软件逐渐成为管网系统设计和管理的重要手段。文中介绍了对目前世界上市政工程中应用较广的给水管网软件,并比较分析了其优缺点,希望能在港区工程给水管网建设、管理以及模拟软件开发方面提供参考。     

GIS技术支持下的给水管网模型与网络分析

介绍了GIS技术在城市给水管网管理中的作用,分析了给水管网结构和特点以及给水管网拓扑关系的自动与半自动生成,最后利用GIS技术实现了对给水管网的网络分析和动态模拟。     

香港岛污水管网系统总体规划概述

阐述了在香港岛污水管网系统总体规划工作中建立和使用水力模型的基本步骤,主要包括利用InfoWorks建立、校核和调整水力模型,根据模拟结果辅助规划设计以及建立管网的GIS系统等。     

城市供水管网实时水力模拟节点流量的计算

为解决供水管网实时水力模型节点流量计算不准确的问题,提出了一种计算节点流量的方法。该方法通过供水管网GIS中的“水表上溯”来定位水力模型中的用水节点;通过营业收费数据来确定节点的平均用水量;通过现场测试和主成分分析法确定了19种用户类型及其用水变化曲线。同现有其他方法相比,其定位更准确,流量分配更符合实际情况,使大型城市供水管网水力实时在线模拟成为可能。     

建立给水管网微观动态水力模型标准方法研究

阐述了水司建立给水管网微观动态水力模型的必要性 ,提出了一套适合我国国情的给水管网建模标准方法。这一方法将有助于我国给水管网建模工作走上正规化和科学化的道路。该方法已经成功地应用于上海市。     

深圳市给水管网水力计算模型的建立

从深圳市给水管网实践出发，介绍了建立管网水力计算模型的管段、节点简化原则、模型建立方法及使用效果，并对模型改进及维护提出了设想。     

水力平差模型在供水规划中的应用

在供水规划中,管网设计是重要的组成部分,为了降低管网建成后的漏损及运行费用,需要在规划设计阶段对管网进行水力平差计算.针对规划管网水力平差的特点,提出应用GIS的分析功能及EPANET水力计算软件构建管网的水力平差模型,进行规划管网的水力计算,并根据计算结果对管网进行调整,得到满足规划供水量及水压要求的供水管网布置方案,为供水规划管网设计提供科学的依据.     

调水工程系统的水力控制仿真及参数的优化

本文将现代控制理论与数字仿真技术相结合，建立了包括管道、泵站及前池等明渠输水系统的水力控制状态模型，并运用神经网络理论对参数进行优化。在数字仿真平台上对所建立的调水工程全系统进行了动态仿真模拟，通过对实例的优化仿真模拟证明：该仿真模型对调水系统具有良好的调节和控制性能，实现了输水系统水力控制过程动态仿真的可视化；神经网络理论的应用也使系统参数得到优化。     

节点流量和水损系数的不确定性对供水管网水力特性的影响

供水管网的节点用水量和水损系数具有明显的不确定性,为研究节点用水量和水损系数的不确定性对供水管网水力特性的影响,提出了在假定他们的随机变化服从正态分布的条件下,采用蒙特卡罗随机抽样法,对所获的每组节点用水量和水损系数的抽样值,应用稳态的水力模型计算相应的节点测压管水头和管段流量,得出节点测压管水头和管段流量的统计值的计算方法。文中给出了该算法在两管网中的应用。     

城市供水管网瞬态水力模型的建立和应用

以上海市北自来水公司供水管网为例,阐述了在"稳态模型"的基础上自动建立"瞬态模型"的系统方法:首先,根据管网情况对瞬变流需求分析进行权值计算;其次,根据统计模型确定计算范围并对管网进行自动标志;然后确定边界条件和其他系统参数,并用特征线法对"瞬态模型"进行计算;最后根据现场实测数据对模型进行校验.与传统方法相比较,该方法在建立供水管网动态水力模型的过程中将"稳态模型"和"瞬态模型"有机地结合起来,拓展了其应用的范围,能有效地帮助管理者预防管网事故的发生.     

A New Method for Simultaneous Calibration of Demand Pattern and Hazen-Williams Coefficients in Water Distribution Systems

Water distribution systems, where flow in some pipes is not measured or storage tanks are connected together, calculation of demand pattern coefficients of the network is difficult. Since, Hazen-Williams coefficients of the network are also unknown; the problem is becoming unintelligible further. The present study proposes a new method for simultaneous calibration of demand pattern and Hazen-Williams coefficients that uses the Ant Colony Optimization (ACO) algorithms coupled with the hydraulic simulator (EPANET2) in a MATLAB code. In this paper demand pattern and Hazen-Williams coefficients are the calibration parameters and measured data consist of nodal pressure heads and pipe flows. The defined objective function minimizes the difference between the measured and simulated values. The new proposed method was tested on a two-loop test example and a real water distribution network. The results show that the new calibration model is able to calibrate demand pattern and Hazen-Williams coefficients simultaneously with high precision and accuracy.     

基于GIS和SWMM模型的城市暴雨积水模拟

以海口市海甸岛片区为研究区域,对组成排水系统的排水管网、道路和河道水系等进行合理概化,构建了该片区排水管网水力模型,提出了基于GIS和SWMM的暴雨积水计算方法,采用3场实测暴雨进行模拟分析,所得内涝淹没位置与实际调研情况基本相符,表明本文所提出的方法具有良好的精度和可靠性;分别对重现期为1、2、5、10、20a设计暴雨情形下的管道节点溢流和积水深度进行模拟。结果表明:该模型较好地评估了该片区排水管网排水能力;另外对比了实测暴雨和设计暴雨的积水模拟结果,表明暴雨雨型对模拟结果有重要影响。     

高水头船闸一字闸门水动力特性数值模拟

针对某山区高水头船闸30 m淹没水深下一字闸门的水动力特性进行研究,借助FLUENT软件提供的Realizable k-ε紊流模型对门体启闭过程非恒定流场进行动态模拟,通过建立由二维平面混合网格纵向拉伸成的三维棱柱体网格,结合2.5D重构和弹性光顺动网格法,在降低网格数量、提高计算效率的同时,实现一字闸门启闭全过程三维流场模拟。引入VOF法对自由水面迭代求解,得到一字闸门启闭过程门前后水位差及动水阻力矩变化规律,将计算结果与模型试验进行比较,两者吻合较好。模拟计算发现:门底间隙对闸门运行整个阶段动水阻力矩均有影响,动水阻力矩峰值随门底间隙增大而变小。     

多源大型水管网的优化调度

针对多水源的大型供水管网，运用两级递阶优化原理，建立了反映管网各种水力参数的数值仿真模型，运用该数值模型可达如下目的：对不同水源的供水量进行优化配置，并且对某一水源地泵站内水泵的运行进行优化调度，合理利用能源，以取得良好的经济效益和社会效益；通过计算对比，改变旧有管网的管路参数或增删管网内局部支路，为改扩建旧有管网提供科学合理的技术方案。最后以北京地区某大型石化集团的供水系统为实例，给出了计算结果。     

基于MapObjects实现排水管网的水力计算

目前国内外虽然有若干重力流雨、污水管道的计算程序,但是大多没有实现设计与计算的“一体化”。采用面向对象(OOD)的设计思想,建立了管网计算模型,并利用COM技术与GIS组件MapObjects结合,开发了辅助规划系统,实现了从管网规划设计图层直接提取必要的数据进行管网计算的自动化与结果的可视化表达。     

EPANET软件在区域供水管网改造设计中的应用

以天津市某区域的供水管网为例,利用EPANET软件对其进行水力计算,指明现有管网的缺陷.为了保障其安全性,根据实际调研设计管网改造方案,选取关键节点作为改造前后对比分析的依据.根据最终水力计算结果,验证改造方案的合理性,为实际的改造工程提供理论依据.