基于GIS的给水管网动态水力计算模型的建立与应用

基于GIS和给水管网水力计算方法,采用一种新的更符合实际的节点流量分配方法,建立了给水管网动态水力计算模型,实现了模拟结果和GIS图形信息的良好结合,解决了工况结果难以在GIS中显示和输出的问题。将模型应用于天津市津南区咸水沽镇供水管网,并将计算结果与MIKENET模拟值、EPANET2.0计算值进行比较,验证了模型的实用性。     

污水管网模拟模型节点平均流量的估算方法

建立排水管网模拟模型是城市排水实现科学化管理的一个重要手段。作为污水管网建模的基础部分,研究了污水管网节点平均流量估算的间接求解方法,即根据用水量推求污水量。该法包括污水排放系数的确定和节点服务区域属性值的计算两部分。污水排放系数根据生活用水量结构确定;在城市排水管网GIS平台上可以估算节点服务区域属性,如人口、面积(平面面积和建筑面积)等。     

基于EPANET的自动喷水灭火系统环状格栅管网水力计算研究

分析了管网水力计算软件EPANET在自动喷水灭火系统环状格栅管网中的应用,提出了EPANET对环状格栅管网的水力计算方法,并通过实例进行具体说明.为对EPANET的计算结果进行评判,通过实例,分别用天正软件与EPANET对枝状管网进行了水力计算,由于在水头损失计算时采用了精度较高的海澄-威廉公式,EPANET比现有的天正软件更适合自动喷水灭火系统的水力计算.     

EPANET模型在人工湿地配水管网设计中的应用

在天津市空港经济区污水处理厂尾水处理人工湿地输水管网设计中,建立规划管网的EPANET水力模型,采用湿地污染物去除一级动力学方程确定管网中节点的用水量,根据水力模型的管网平差计算结果—节点压力、管段流速以及水头损失进行分析,调整初始设计不合理的管段管径,解决了不同地块的人工湿地如何合理地配水以及管网压力过高的问题,提高了人工湿地管网设计的合理性,降低了管网的投资和运行成本,对湿地的配水管网设计提出了探讨性建议.     

EPANET在自动喷水灭火系统设计中的运用

EPANET是一个可以执行有压管网水力和水质特性延时模拟的计算机软件。运用EPANET中的扩散器组件模拟自动喷水灭火系统中喷头的工作状态,采用谢齐—曼宁公式进行水力计算,可以实现特性系数法对自动喷水灭火系统进行设计计算。通过实例计算分析,谢齐—曼宁公式与规范推荐公式形式较为一致,当软件曼宁系数取值n=0.012 7时,系统起端设计压力较规范公式计算值大6.75%,系统设计流量偏大2%,设计成果更为安全保守。EPANET可以作为一种新工具运用于自动喷水灭火系统的设计计算。     

基于非线性映射理论的城市供水管网压力监测点布置方法研究

通过对非线性映射理论及技术的研究和应用,提出了一种新的城市供水管网压力监测点布置方法。以某开发区供水管网为例,首先利用EPANET水力模拟软件对供水管网不同运行工况进行水力模拟,得到各节点压力模拟数值矩阵。然后,采用非线性映射分析方法对该压力模拟数值矩阵进行非线性映射变换,得到一系列独立的二维点群,实现压力变化特征相似节点的聚类和分组。最后,根据各节点压力变化的近似程度和特征,提出供水管网压力监测点的布置方案。应用表明,该方法实用性强,提高了节点压力分析的直观程度和可视化水平。     

浅析基于传递闭包法对供水管网压力监测点的布置

近年来,供水管网泄漏事故频发,导致大量水资源浪费.管网监测成了控制泄漏的重要手段,其中,管网压力是管网监控的重要数据之一.基于EPANET对管网进行泄漏模拟,通过MATLAB建立压力模糊矩阵,采用模糊聚类中传递闭包的算法,对管网节点进行聚类,并以可靠性和经济性为目标,选择出最合适的压力监测点.该方法简单有效,可为压力监...     

基于ANSYS和EPANET的供水管网抗震预测模型研究

为了对管网中的抗震脆弱点(区域)进行分析以便有的放矢地开展抗震设防工作,建立了基于ANSYS与EPANET的供水管网抗震预测模型。通过ANSYS环境下建立的微观模型进行模拟试验,可以获取各种典型接头在地震波影响下的位移和应力值,并改变参数进行平行试验而得到多组数据,在EPANET环境下建立宏观管网拓扑模型,计算各个节点的位移危险值指标和应力危险值指标;然后以四川省江油市供水管网实际地震受损调研资料进行了预测方法的验证。     

供水管网水力计算引擎EPANET 3特性及应用

为了支持供水管网研究以及修正水力计算引擎EPANET 2的部分问题,美国供水系统分析委员会于2016年9月发布全新的EPANET 3水力计算引擎,支持更广泛的水力模型并提供更稳定的计算内核。基于EPANET 3源代码的分析,阐述了新引擎对压力驱动模型(PDM)与漏损模拟模型(LSM)的实现,以及对延时模拟(EPS)振荡、流量过小求解失败等异常的修正。此外介绍了引入EPANET 3新特性进行水力分析的方法,并分别使用新引擎对官方算例和实际管网进行压力驱动模拟,结果表明EPANET 3的压力驱动模型求解准确,计算稳定高效,可应用于科学研究与工程设计。     

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。     

多目标约束下给水管网水质传感器选址优化算法的研究

利用EPANET2模拟扩展周期非稳态水力水质条件下管网节点污染物浓度变化,根据各个节点被注入污染物后,在管网模拟结束时得到的选址目标值的大小来确定节点有可能作为污染物注入的节点,目标值越大,该节点被选择的可能性越大.另外,本文提出了基本粒子群算法与遗传算法交叉、变异算子相结合的整数编码的优化算法来求解水质传感器选址问题,并编制了相应的计算程序.文中结合算例,以经过归一化后的节点平均坐标作为衡量选址结果的指标,得到了不同污染物注入开始时刻、注入持续时问和质量注入速率条件下传感器选址节点平均坐标的累计分布函数图,为传感器的选址提供参考.     

EPANET在安哥拉供水项目设计中的应用

介绍了EPANET软件在管网平差、实时水力模拟、水质模拟等方面的功能及相应的计算原理,并结合安哥拉某供水管网项目设计实例,系统描述了使用EPANET软件进行管网水力计算的具体步骤、使用要点及技巧。     

皖南城镇给水工程规划设计

本文结合皖南部分城镇2010年给水工程规划实践,讨论了城镇用水量预测、水源选择、节点流量分配及管网布置等问题。     

基于EPANET本地化的给水管网教学软件开发

水力与水质模拟软件的应用已成为大型给水管网分析的主要手段,高等院校专业课程教学中必须适应给水管网技术发展的需求.为缩短给水管网教学软件的开发周期、节约资源投入,在英文软件EPANET基础上,实现了软件本地化(命名为EPANETH).开发内容包括计算器模块、图形用户界面、帮助文件和用户手册的处理,并形成安装程序,在使用中不断完善.该软件能使学生更深入地理解管网设计理论,提高给水管网系统课程的教学质量.     

EPANET在城市多水源供水管网水力及水质计算中的应用

采用EPANET软件对某城市多水源供水系统进行了模拟分析,通过实例分析比较,结果表明其计算精确性较高,利用其水质模拟功能对管网中余氯的分布进行了计算。最后,也指出EPANET有待于改进之处。     

基于RSA算法的水力模拟在给水管网规划中的应用

以自主研发的给水管网模型模拟系统为基础,通过对模型需水量的预测及用水量的权重分配构建了JY市CS加压站的规划改建模型,并开发了基于区域灵敏度RSA算法的模型参数自动率定程序,在此基础上对比分析了模型的近远期规划运行工况。研究结果表明,模型参数率定所需时间较短,所建模型中5个监测点的模拟值平均误差均小于2%,符合建模的要求,模拟计算的近期加压站出水压力30m,基本可满足各乡镇用水需求,而远期规划供水压力不足,需将加压站供水压力提高至35.7m。该研究实现了模型对供水管网改扩建、规划的分析功能。     

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.     

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.     

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。     

给水管网水力建模的用水模式研究

介绍了给水管网水力建模过程中用水量数据处理的技术与算法,在合理设计用水量调查方法的基础上,采用时间序列三角函数分析法去除用水量数据中的噪声信号,最后通过梯度化大大减少水力模型数据库中存入的用水数据量.