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浅析给水管网动态水力建模数据及其管理

时间:2018-12-27 13:35

来源:论文网

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摘要:给水管网在城市生产及生活中发挥着十分重要的作用,所以,保证其正常运行便显得尤为必要了。本文将基于给水管网动态水力建模数据及其管理展开相应的分析,以期促进城市给水管网运行质量的提高,为同行提供一些有益的参考。

1给水管网动态模拟概述

针对给水管网运行特点,建立相应的动态水力模型,不仅能够实现优化控制的目的,同时还能够起到科学管理的效果。在模型中,其水流需要能够有效反映现实管网中水流所具有的流动状态,换而言之,该动态模型需要能够有效反映现实管网中的一系列动态参数。

合理的给水管网动态模型具有以下作用:对管网漏损进行有效的辅助预测;对事故状态下的运行进行有效模拟,从而便于故障解决措施的制定和实施;对以爆管为代表的一系列异常状况进行预见性分析,为调度及维修人员提供有益参考;为水系统运行的后续优化工作奠定基础;方便水质模型的构建,在水质分析过程中发挥辅助作用。

2给水管网动态水力建模数据分析

2.1动态水力建模数据类型及来源

管网属性数据:对于给水管网而言,其属性数据通常指的是测量值及实际调查获得数据,该类数据大多情况下借助GIS系统便能够准确获得。

管网运行监测数据:该类数据主要包括两个部分,一种是在线监测的压力数据,另一种是在线监测的流量数据。在建立水力模型的过程中,通常应用SCADA系统以实现对管网的延时模拟,也可以截取代表性较为突出的某几天数据进行模型校验处理。

实测数据:在具体建模环节,需进行实测的数据主要包括三大部分,一是对管网属性中那一类不确定信息进行准确地现场测定,二是对水泵曲线(尤其是工作年限较长的)进行现场实测,三是对用户的用水量曲线进行现场测定。

派生数据:所谓派生数据指的是,在分析数据过程中形成的一类新数据,虽然不是建模的必要组成部分,但有助于对既有数据中所包含的隐形信息进行一定程度的挖掘。如可利用数据挖掘功能对爆管进行分析,从而提高管网的安全系数。

2.2动态水力建模数据质量分析

2.2.1数据质量评价准则

在建模过程中,应对相关数据质量进行有效分析和控制。所谓数据质量(英文简称DQI)指的是,参与动态建模的诸多数据能够满足建模实际需求的特征。

在获悉数据质量的情况下,才能对建模的可行性等进行准确预判断。对于动态建模数据而言,其质量水平集中体现在如下各点:准确度、精度、不确定性、包容性、一致性、完整性、易使用性、可得性、现势性等。

2.2.2数据质量评价方法——以模糊综合评价法为例

采用模糊综合评价法的过程中,涉及以下评价指标:

1)拓扑属性,如节点坐标位置精度等;

2)节点流量,如用水数据精度等;

3)泵站相关数据,如水泵曲线符合实际的程度;

4)监测数据,如监测点分布密度;

5)其它辅助信息,如地面标高等反应真实的程度。

对上述指标进行评价时,划分优良中差四个不同等级:优指的是数据质量相当优异,能够为建模工作提供理想的数据支持;良指的是数据质量稍次;中指的是能够基本满足建模需要;差指的是数据质量极不理想,无法支持建模工作。

2.3数据处理

当筛选出适宜的管网建模数据之后,接下来便需对其展开相应标准化处理,即对原始形式下的数据进行处理,使其转化成标准的且能够参与实际建模的形式。

管网建模过程中,涉及的关键数据需求及其处理如下:

1)建立健全管网拓扑结构,并准确输入有关属性信息——管网拓扑结构、管段以及节点属性、标高数据等。

2)对节点流量进行科学分配——用户用水量数据以及用水曲线。

3)构建有效的泵站模型,并加以校核——水泵曲线以及泵站运行记录。

4)展开相应的模拟计算以及校核——监测点数据记录等。

动态水力模型数据综合管理

3.1模型数据综合管理需求分析

3.1.1数据完整和同步的需求

给水系统涉及的数据绝大部分属于测量值以及实地调研数据,所以,应寻求这样一个高效数据管理系统,即无论发生何种类型的连动变更,都能够借助系统本身提供的内部功能予以自行维护,从而保证一系列数据的完整性以及同步性。

另外,在正式管理过程中,应严格设置和管理用户权限,从而确保相关数据的安全性。

3.1.2数据使用便利的需求

在模型的诸多计算中,通常需要涉及大量数据的综合计算,由于来源不一,再加上格式多样,所以,有必要构建一个高度统一的数据管理系统,为数据使用提供便利。

不仅如此,借助视图或者存储方式,能够基于模型计算对数据的相应要求而得到目的明确的查询结果,从而在一定程度上有效强化了筛选模型计算数据的工作效率。

3.2给水管网动态数据管理技术——给水管网动态数据库

对该数据库进行管理时,主要涉及以下几点:

1)数据存储,即把全部数据转化成数据表形式,并存储起来;

2)数据库连接,即数据库之间的连接,以及数据库和其他系统之间的连接;综合/联合查询,借助查询方式搜集需要用到的数据及信息,又或者基于视图与存储的形式,对常用查询模块进行有效保存,以便后期调用;

编辑:王媛媛

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