水务前哨|城市供水管网水力模型的五大目标是什么?
发布时间:2022-12-14 17:36:55 来源:本站原创 作者:本站编辑 浏览次数:

供水管网水力模型,可以是说是智慧水务系统的核心计算单元,是一个最具科学性的算力系统,犹如计算机的CPU或大脑,即智慧水务CPU。它既然是中央处理单元,那它到底能给水务行业带来什么价值呢?

1什么是管网水力模型?

借助于IT技术,将实体管网和软件程序系统相结合,研究管网系统运行的过程的一种计算机应用系统,它是用数学的表达方式作为内核,模拟供水管网客观运行的状态和解决管网问题的应用工具。

2管网水力模型的目标是什么?

管网水力模型的5大目标分别是规划设计、科学调度、管网分析、水质分析和工程管理。

(1)规划设计:城市供水管网规划,其中涉及中长期规划,比如新建、扩建水库、水厂、泵站、水源联通工程、引水调度工程等规划,都免不了采用模型法进行事先预演模拟以便根据现有条件,看看需要规划多少规模的厂、站设计。这是一种有效利用水力模型进行规划设计节约投资和降低风险的方法。

(2)科学调度:这个概念是基于日常管网供水调度而言的,是加上水力模型,可以实现水量预测、调度预案模拟,优化运行成本,在节假日、事故前进行调度预案的模拟演练,以此方法来大大提升安全保证能力和节省能耗。

(3)管网分析:城市供水管网因城市变迁,各种管网、泵站、调节阀等基础设施任务繁重,暴露了许多隐患问题,需要对供水管网的安全性、稳定性提高保障能力,需要科学合理地解决管网中的管网安全、布局、效益等多目标问题,需要通过供水管网水力模型模拟分析,辅助提出具有针对性的城市管网生命线升级改造方案。传统的CAD设计无法满足如此复杂问题的挑战,需要结合数字化手段,让模型跑一遍供水管网数据,可以快速知晓城市管网的瓶颈在哪里,快速定位问题和提出改造方案。

(4)水质分析:管网中余氯消耗过程分布,污染物质扩散过程模拟,管网水质的总体评估。建立模型主要包括管网水力模型、水质模型,用数据准确的供水管网模型来实时放映管网水力水质的近似运行状况,基本可以掌握管网中水的状态,以模型数据为依据,实现水质调度。

(5)工程管理:供水管网、泵站运维过程中,存在非常复杂的突发问题和异常情况,根据管网场景分析工程或事故对管网的冲击或影响。

举例子,比如:

1)优化设备选型:采用水力模型结果帮助优化复杂供水系统的设计并利用方案管理特征来跟踪设计备选方案。

2)识别管网漏损:模型根据流量和压力数据找到漏损位置,减小压力来降低漏损量,节约水资源增加系统的效益。

3)制定最优冲洗计划:结合水力模型,借助多个传统单向冲洗事件优化冲洗方案,提出冲洗操作期间任意管道中的冲洗速度均达到最高。

4、优化节能降耗:分析不同的水泵可行性方案对能源利用的影响,最大限度降低与水泵运行成本相关的能耗,同时最大限度提高系统性能。

本章节总结:供水管网水力模型是一个计算能力单元,在供水管网系统的各个环节,根据需要对规划设计、科学调度、管网分析、水质分析及工程管理等目标服务,提供算力,实现各种场景的数据模拟和分析。可以大大地降低城市生命线的改造风险和提高了城市管网的透明度,不仅使得管线可见,而且未来可见,是城市供水管网科学调度的核心CPU。


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