管網(wǎng)水力模型出現(xiàn)的契機(jī)

隨著地方城市化進(jìn)程加快，城市框架不斷拉大,出現(xiàn)了管網(wǎng)漏損率較高；管網(wǎng)巡檢維修困難；管網(wǎng)改擴(kuò)建周期長無法適應(yīng)城市高速發(fā)展；業(yè)務(wù)擴(kuò)展和流程變更影響服務(wù)效率和質(zhì)量；中長期需求預(yù)測和規(guī)劃困難等出多問題。為解決這些問題，出現(xiàn)了管網(wǎng)水力模型，它結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了模型建立、管網(wǎng)事故分析、節(jié)能降耗分析方案，從而為管網(wǎng)水力模型的信息化管理，對供水規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度、搶修和圖籍資料的檔案管理提供強(qiáng)有力的科學(xué)決策依據(jù)，并為管網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度奠定良好的基礎(chǔ)，大大提高了工作的效率和質(zhì)量，真正為水司“智慧水務(wù) ”進(jìn)程保駕護(hù)航。

力通水務(wù)管網(wǎng)水力系統(tǒng)概述

力通水務(wù)管網(wǎng)水力系統(tǒng)利用新一代信息技術(shù)，對實(shí)際的地下管網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化模擬，同時該模型能進(jìn)行管網(wǎng)水力學(xué)數(shù)據(jù)的相關(guān)計(jì)算，能反映實(shí)際管網(wǎng)的水力狀態(tài)。管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)綜合GIS系統(tǒng)的靜態(tài)信息與SCADA系統(tǒng)的動態(tài)信息，并結(jié)合用水量的預(yù)報(bào)、估算與分配，按水力學(xué)理論對水司供水系統(tǒng)進(jìn)行水力建模與模擬計(jì)算。在線跟蹤供水系統(tǒng)水力運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時計(jì)算出所有管道的流量、壓力、流速、流向、水齡、水質(zhì)情況；以及各種不同事件（如：開停泵、開關(guān)閥、漏損、爆管、水錘、管網(wǎng)改造等）對管網(wǎng)的影響；從而為管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、管網(wǎng)改造、日常運(yùn)行、故障分析、安全評估、優(yōu)化調(diào)度、管網(wǎng)控漏、預(yù)案制定等方面提供廣泛的解決方案，為生產(chǎn)運(yùn)營提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，為水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)管理的全過程提供決策支持。

以上是官方的概述，下面來個通俗易懂的解釋：

水力模型可以看成是一張人體的血管圖，心臟就是水廠、加壓泵站，血管就是地下管網(wǎng)，不經(jīng)過設(shè)備儀器的掃描我們很難知道血管的位置及流向，當(dāng)血壓高了、低了，血管堵了我們身體就會做出反應(yīng)，進(jìn)而采取相應(yīng)措施進(jìn)行診治。但是對于我們埋在地下的管網(wǎng)，我們就很難整體的做出科學(xué)判斷，遇到問題只能憑借經(jīng)驗(yàn)做判斷，但往往不能全面了解管網(wǎng)運(yùn)行狀況，很難做出科學(xué)的處理方案，想決問題又感覺無從下手。水力模型就能解決這個問題，摸清家底，了解管網(wǎng)工況，進(jìn)而通過數(shù)學(xué)運(yùn)算、智能分析做出科學(xué)的決策方案。簡單來說，水力模型是智慧供水平臺的決策大腦，是看清管網(wǎng)運(yùn)行工況的眼睛。

力通水務(wù)管網(wǎng)水力系統(tǒng)主要功能

01 均衡管網(wǎng)壓力

管網(wǎng)運(yùn)行時因?yàn)槎喾N原因會出現(xiàn)高壓區(qū)和低壓區(qū)，當(dāng)管網(wǎng)壓力不均勻時，管網(wǎng)運(yùn)行也極不穩(wěn)定，可能出現(xiàn)高壓區(qū)爆管或者低壓區(qū)水壓不足的事故。因此，把高壓區(qū)和低壓區(qū)通過閥門調(diào)控、增加流量計(jì)等手段分離以后，對高壓區(qū)進(jìn)行降壓處理，低壓區(qū)進(jìn)行適當(dāng)增壓，這樣就可均衡管網(wǎng)壓力，使管網(wǎng)運(yùn)行更為穩(wěn)定，減少事故發(fā)生。另外通過分區(qū)降低用水低峰時富余水頭,還能起到節(jié)能降耗的目的。

02 降低漏失

在管網(wǎng)運(yùn)行的過程中，供水壓力和漏失量之間也是成正比關(guān)系，壓力越高，漏失量越大。因此，對高壓區(qū)進(jìn)行降壓時，可以達(dá)到減小漏失水量的作用。DBS分區(qū)把管網(wǎng)分成大區(qū)（一級階層），大區(qū)再分成幾個中區(qū)（二級階層），中區(qū)再分為若干個小區(qū)（三級階層），以此類推。每一個階層、每一個區(qū)塊都有進(jìn)水計(jì)量和出水計(jì)量，可實(shí)現(xiàn)階層供水、分區(qū)供水的獨(dú)立計(jì)量。對階層與階層之間的水量、區(qū)塊自身的進(jìn)出水量進(jìn)行比較即可知道漏失情況。未分區(qū)前發(fā)生漏失很難查到漏失范圍，分區(qū)之后區(qū)塊之間不但互不影響，而且縮小了漏失查找范圍，提高了檢漏效率（縮小撿漏范圍，減少漏水點(diǎn)發(fā)現(xiàn)時間），從而不斷減小水量漏失。

03 改善水質(zhì)

水流和余氯的關(guān)系就像汽車和汽油的關(guān)系。汽車走過的道路越彎曲，越長，汽油消耗得越多。水流也是一樣的道理，經(jīng)過的管線越長，余氯消耗得越多，水質(zhì)就越差。因此，DBS管網(wǎng)分區(qū)的這個亮點(diǎn)就在于主干管起輸水作用，支管起配水作用，減少水流經(jīng)過的管線長度，縮短停留時間（減小水齡），就可提高余氯濃度，從而改善水質(zhì)。

04 便于企業(yè)管理

通過分區(qū)實(shí)現(xiàn)人員的區(qū)塊管理，責(zé)任到人，增加員工責(zé)任感，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，便于企業(yè)團(tuán)隊(duì)考核管理?？偟膩碚f，DBS管網(wǎng)分區(qū)是目前最適合中國國情和中國城鎮(zhèn)供水現(xiàn)狀的最佳管理方式，投入小見效快，能實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。但是管網(wǎng)分區(qū)是建立在供水模型基礎(chǔ)上的科學(xué)劃分，只有掌控整體管網(wǎng)運(yùn)行狀況，才能做出精確化分區(qū)方案，獲取最大的經(jīng)濟(jì)收益。

05 管網(wǎng)改擴(kuò)建科學(xué)模擬

可以借助水力模型對擬用方案進(jìn)行驗(yàn)證，以研究方案對管網(wǎng)造成的影響、并分析其可行性。假如在水力模型上模擬后發(fā)現(xiàn)擬用方案并不可行，可根據(jù)建設(shè)需求，結(jié)合模擬結(jié)果對現(xiàn)有方案進(jìn)行優(yōu)化或調(diào)整后，再實(shí)施，給方案制定帶來科學(xué)依據(jù)。

06 對管網(wǎng)水泵的優(yōu)化調(diào)度實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗

對于水司企業(yè)而言，水泵運(yùn)行管理也是一樣的道理，能否實(shí)現(xiàn)在滿足供水要求的前提下降低運(yùn)行成本。由于水泵長期運(yùn)行，其特性曲線已經(jīng)發(fā)生偏離，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)很難得出最佳的節(jié)能方案。因此需要借助水力模型的模擬和分析，得出水泵優(yōu)化調(diào)度方案，達(dá)到既滿足供水要求，又節(jié)能降耗的目的。

07 供水范圍分析功能

在存在多個供水廠的情況下，往往需要分析各水廠的供水范圍。此時水力模型就可發(fā)揮“雷達(dá)”功能，追蹤出各水廠的供水范圍，并分析出混合供水區(qū)域。若發(fā)生水質(zhì)污染，系統(tǒng)會準(zhǔn)確算出供水廠，若發(fā)生爆管同時系統(tǒng)相應(yīng)的給予關(guān)閉閥門方案。

力通水務(wù)水力模型的功能還有很多，這次分享以上幾點(diǎn)，下面給大家分享一下力通水務(wù)管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)的三個關(guān)鍵技術(shù)：

（1）數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通

基于API接口形式進(jìn)行整個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)，做到水力模型與GIS、SCADA、ERP/EAM系統(tǒng)互聯(lián)互通，做到數(shù)據(jù)共享跨平臺展示。

（2）模型校準(zhǔn)自動化

將費(fèi)時費(fèi)事的模型校準(zhǔn)過程自動化，確保模型為您的決策提供反映了管網(wǎng)真實(shí)情況的精確可靠模擬結(jié)果。評估成千上萬種管網(wǎng)設(shè)計(jì)或管網(wǎng)改造方案，找出符合您的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的最優(yōu)方案，以優(yōu)化投資準(zhǔn)則最大程度地利用管網(wǎng)效率。

（3）分區(qū)管理

極大地縮短發(fā)現(xiàn)漏水的時間和區(qū)域，實(shí)現(xiàn)漏點(diǎn)快速定位總的漏水時間，可以劃分為三個區(qū)間，分別稱為發(fā)現(xiàn)、定位和修復(fù)。修復(fù)時間是指漏水點(diǎn)一旦被精準(zhǔn)定位后完成修復(fù)一般所用的時間，包括策劃以及依法向城建管理部門申請開挖時間。總漏水量=單位時間泄漏量*漏水發(fā)生的時間。實(shí)施DMA管理可快速發(fā)現(xiàn)漏水存在的區(qū)域，縮短發(fā)現(xiàn)漏水的時間。指導(dǎo)檢漏人員的漏水檢測工作，做到有目的、有重點(diǎn)的進(jìn)行漏水檢測。

結(jié)合這些關(guān)鍵技術(shù)，通過C/S系統(tǒng)和B/S系統(tǒng)才能完整體現(xiàn)管網(wǎng)水力的功能與作用。其中C/S系統(tǒng)可以理解為單機(jī)軟件模式，屬于靜態(tài)版，不用聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)方案需要，即可進(jìn)行水力運(yùn)算處理，一般由專職人員進(jìn)行操作，是為水司提供決策方案的工具。B/S相對C/S來說，操作較為簡單，只要聯(lián)網(wǎng)就可瀏覽分析，屬于動態(tài)網(wǎng)頁版，可通過電腦、大屏幕或手機(jī)查看管網(wǎng)運(yùn)行狀況及相應(yīng)的操作結(jié)果，如爆管分析、夜間最小流量分析、供水路徑分析、水質(zhì)實(shí)時模擬、管道屬性查詢、異常報(bào)警信息等等，均可直接查看結(jié)果并出應(yīng)急方案。