供水管网水力模型的更新维护

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时间：2007-03-21 来源：作者：下载次数：

配合道路改建、旧城改造的管网改建工程，改变管网中的水力条件，影响水流方向、流速及压力等；

城市分区变化，商业区，住宅区的变更，造成用水量空间、时间上的变化；

国企改造，企业技术更新等，促使工业用水量减少或增加，用水模式变化，城市用水量中的工业用水比重降低；

水司合并或拆分，管网结构变化，如原上海市自来水公司拆分为浦东、市南、市北、闵行四个水司，管网之间采用阀门截断，开关情况根据水司间水量、水压和水质等问题决定；

城市中水系统发展，取代部分对水质要求不高的用水份额，也在不同程度上影响管网模型；

管网使用年限的增加，管道粗糙系数略有变化，管网模型应通过微调更新管道粗糙系数；

由于水量变化，导致水泵的工况点偏离高效区，水泵特性曲线不能准确反应高效区外的水泵工作状况，导致模拟误差增大，或者水泵切削后引起特性曲线的变化未能及时在模型中得到更新等。

由此可见，影响模型精度的因素繁多，需要根据影响原因不同，及时更新维护管网模型，才能保证模型的精度要求。

2.模型校验灵敏度分析

2.1拓扑结构对模型精度的影响

若管网中增加或减少DN300－DN1000的管道导致拓扑结构发生变化对管网模拟精度的影响程度不一，拓扑结构变化处附近节点所受影响较大，远离拓扑结构变化处受到影响较小，管道管径越小且离泵站越远造成的影响越小。

2.2节点用水模式对精度的影响

任意节点用水模式对管网测压点模拟精度都有影响，特别对该点自身压力模拟影响显著。模拟测试结果表明节点流量变化10L/s，该节点压力变化达0.6米左右，且节点流量变大，压力模拟值变小；其他测压点变化幅度很小，但变化方向不尽相同。

2.3水泵曲线拟合精度对模型精度的影响

水泵曲线拟合精度对管网中所有测压点均有影响，但影响较小，且对各测压点的影响不一致。模拟测试结果表明石湾1＃西流程对日用一厂测压点的影响大于工程公司测压点，也较大江乡测压点大；石湾1＃西流程水泵Q－H方程中S值从90变到100，各测压点降低0.2－0.3米左右，有若干测压点的模拟误差各时段的分布于各时段水量分布相关，即流量小模拟值偏大，流量大模拟值偏小。石湾1＃西流程水泵Q－H方程中H0值从65变到70，各测压点降低0.3－0.5米左右，有若干测压点的模拟误差各时段的分布于各时段水量分布相关，即流量小模拟值偏大，流量大模拟值偏小。

2.4管道粗糙系数对模型精度的影响

管道粗糙系数整体由120变至100，管网各测压点模拟压力下降0.5－1.5m，各测压点附近的管道新旧程度不一，对测压点压力下降幅度影响不同。

表2 灵敏度测试数据表

测压点	水泵曲线对模型精度的影响		拓扑结构对模型精度的影响		节点用水模式对模型精度的影响		管道粗糙系数对模型精度的影响
测压点	水泵参数1	水泵参数2	拓扑结构更新后	拓扑结构更新前	节点流量减少5L/s	节点流量增加5L/s	c＝100	c＝120
大江乡	0.903	0.903	0.879	0.885	0.879	0.879	0.932	1.175
工程公司	0.509	0.481	0.828	0.815	0.827	0.831	0.829	1.985
五峰四路	0.798	0.879	1.442	1.432	1.441	1.444	1.443	2.373
人民路	2.455	2.595	0.548	0.545	0.547	0.549	0.574	1.558
朗沙路	2.200	2.065	0.750	0.763	0.750	0.752	0.802	0.674
第七小学	1.761	1.902	1.716	1.701	1.714	1.718	1.716	2.897
市政协	1.514	1.656	1.504	1.486	1.502	1.507	1.505	2.806
市东上路	2.493	2.343	0.530	0.539	0.530	0.530	0.536	1.474
佛科院	1.877	1.731	0.691	0.684	0.691	0.691	0.669	1.365
日用一厂	0.932	0.947	1.102	1.043	1.101	1.104	1.158	2.165
榴苑路	2.066	1.902	0.650	0.657	0.652	0.648	0.660	1.103
潘村村委	1.571	1.403	0.517	0.528	0.515	0.518	0.542	1.547
澜石小学	1.854	1.687	0.588	0.609	0.587	0.588	0.627	1.641
横岗小学	1.143	1.231	1.214	1.205	1.701	1.662	1.654	2.629
佛山机场	1.259	1.144	0.641	0.648	0.624	0.627	0.658	1.146
罗村电厂	4.245	4.107	0.701	0.712	0.699	0.701	0.733	0.703
叠南乡	1.082	0.967	0.612	0.620	0.612	0.612	0.611	1.650
佛山一中	1.354	1.486	1.755	1.740	1.755	1.758	1.756	3.123
加压站	1.932	1.801	0.694	0.700	0.693	0.694	0.706	1.110
供水公司	1.400	1.249	0.528	0.543	0.529	0.527	0.557	0.955
同济中路	0.926	1.037	1.656	1.638	1.654	1.659	1.656	2.818
季华园	1.379	1.528	1.544	1.517	1.541	1.548	1.545	2.767
卫国路	1.159	1.298	1.703	1.683	1.700	1.706	1.704	2.982
恒福花园	1.179	1.282	1.838	1.814	1.835	1.842	1.838	3.167
环湖花园	3.273	3.115	0.620	0.611	0.619	0.622	0.601	1.792
深村村委	3.555	3.394	0.536	0.536	0.536	0.536	0.538	1.406
佛山新港	0.588	0.625	1.402	1.371	1.399	1.407	1.404	2.842
二污厂	2.312	2.174	0.554	0.563	0.553	0.554	0.591	0.723
佛山卫校	0.706	0.754	1.336	1.324	1.336	1.338	1.336	2.605
太平村委	3.149	3.014	－	－	2.257	1.723	1.748	2.296
测压点平均误差	1.719	1.690	1.003	0.997	1.059	1.043	1.054	1.916

注：表中数据为2005年9月27日96个时段测压点实测数据与模型模拟值误差绝对值的平均值

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