A3：科技智慧
在《城镇供水管网漏损控制及评定标准》中，压力损失检测和治理是供水行业中面临的巨大问他与挑战。构建管网的水力学模型，进而在搭建的模型上对供水管网进行模拟，导入供水信息后对供水管网存在的管网漏损或压力损失等问题进行查找和原因分析。
搭建供水管网水力模型则包括以下六个步骤。
01.管网基本信息收集
管网的基本信息收集是构建供水管网水力模型的第一步，具体包括以下内容：
1.1 管网地理位置
确定管网的地理位置，包括地图、空间坐标等信息。
1.2 管网属性
确定管道的材质、管径、长度、管道连接方式等属性信息。
1.3 管网设施
确定管道上的设施，包括阀门、消防栓、水表等设施。
1.4 管网水源
确定供水管网的水源，包括水库、水井等。
1.5 管网用户需求
确定管网服务的用户群体、用户用水需求等。
1.6 管网水质
了解管网的水质情况，掌握水质的变化规律。
02.供水管网拓扑结构的构建
将收集到的管道、节点等信息基于一定的规则进行组合，构建供水管网拓扑结构。节点是指管网中包括水源、水池、泵站、消防栓等设施以及管道的连接点。
1.管道截面数据的处理
将管道的直径、长度、材质等参数转化为截面数据，便于后续的水力计算。
2.建立管道连接关系
确定管道之间的连接方式，建立管道之间的连接关系。
3.建立管网模型的数据库
将管道、节点、管道截面数据等信息整合到一个数据库中，方便后续的水力计算和管理。
4.确定边界条件
确定模型的边界条件，包括水源、用户需求等。水源是指供水管网的起点，用户需求是指供水管网的终点。
构建过程中应遵循减少阻力的原则，忽略较小的管道、合并靠近且管径较小的管道、对支网进行必要的简化、多个支管连接同一干管且连接点位＜2m可适当合并。
03.确定节点点位初始值
供水管网节点点位的初始值是通过对用户端用水水量的估计与分配来确定的。确定了供水管网不同供水区域的用户水量后，将其供水点位分配至供水管网中的水力学模型，一般采用点位的分配方式：1.相邻节点法；2.相邻管道法；3.用水水量集中法。
04.管道阻力系数估计
阻力系数是水力模型中非常重要的参数，对于管道的水力特性有着至关重要的影响。一般情况下，管道供应商会提供管道系列或批次的阻力系数，但是这些阻力系数只适用于特定的管道系列或批次，对于其他不同材质、尺寸、形状的管道，阻力系数可能会有所不同。
因此，在实际应用中，需要对阻力系数进行实验测定或者通过经验公式进行估算。
理想状态下利用Colebrook公式可以计算得到管道的阻力系数。但是该方法的缺点是计算复杂，需要通过迭代计算才能得到结果。
05.模型的构建
模型的构建是供水管网水力模型构建的核心步骤，
1.模型建立
根据节点和管道的位置信息，利用模型构建软件建立管网模型，包括管道、节点、水源、用户需求等。
2.管道参数的设置
对管道的直径、长度、材质等参数进行设置，包括管道的初始状态、阀门的开度、泵站的运行状态等。
3.节点条件的设置
对节点的流量、压力等条件进行设置，包括水源的流量、用户需求的流量等。
4.求解模型
利用水力分析软件对模型进行求解，计算管道内的压力、流量、流速等参数。
5.模型的调整
根据求解结果进行模型调整，修改管道参数和节点条件等，以提高模型的准确性和可靠性。
6.结果分析
利用水力分析软件对模型求解结果进行分析，通过数据可视化等方式进行结果展示和分析。
06.模型的校正
模型校正是指通过对模型求解结果和实际情况进行比对和调整，对水力模型进行修正和优化的过程。
（来源：智慧水务与传感器）