渗漏供水管网水力特性研究
城市供水管网的水力特性分析与优化
城市供水管网的水力特性分析与优化城市供水系统是现代城市生活中不可或缺的基础设施之一，它为居民提供清洁的饮用水和供水服务。
城市供水管网的设计和优化对于保障居民生活质量和经济可持续发展至关重要。
本文将探讨城市供水管网的水力特性，并提出优化方案。
1. 城市供水管网的水力特性城市供水管网的水力特性是指管道内流体运动的基本特点，主要涉及流速、压力、流量等参数。
了解城市供水管网的水力特性对于系统运行和优化具有重要意义。
1.1 流速水流经过管道时，速度会受到管道直径、材料以及流量的影响。
流速越快，水流的压力损失越大，管道的使用寿命也会相应减少。
因此，合理控制流速是保证供水系统正常运行的关键。
1.2 压力城市供水系统中，水泵通过提高水流压力将水从水源地输送到用户处。
管道的压力分布对于保持系统正常运行和水源供应的稳定性起着重要作用。
过高或过低的压力都会导致供水系统运行不稳定或出现故障。
1.3 流量城市供水系统的流量需求与用户的用水量有关。
合理控制流量可以有效减少水资源的浪费，保障供水系统的运行效率。
通过设置合理的管道直径和流量控制装置，可以实现供水系统的节水效果。
2. 城市供水管网的优化方法为了提高城市供水管网的运行效率和供水质量，需要对管网进行合理的优化。
以下是几种常见的优化方法。
2.1 管网水力模拟利用计算机软件对城市供水管网进行水力模拟，可以帮助工程师和设计师了解管网的水力特性，发现潜在的问题，并提出相应的解决方案。
通过水力模拟，可以优化管网的布局和管道的尺寸，提高供水系统的稳定性和运行效率。
2.2 水泵系统优化水泵是城市供水系统中的核心设备，其性能和选用对于供水系统的稳定运行至关重要。
优化水泵的选择和配置，可以提高供水系统的工作效率和能源利用率。
同时，采用智能控制系统，可以实现对水泵的精确控制和监测，进一步优化供水系统的运行。
2.3 管道清洗和维护城市供水管网中的管道容易受到水垢、沉淀物等污染物的积聚，降低供水质量和管道的流量。
水管道管网水力特性的数值模拟与分析
水管道管网水力特性的数值模拟与分析随着城市化和人口增长的加速，城市的水资源管理成为重要的挑战之一。
水资源管理的重要组成部分之一就是水管道管网的设计、建设和维护。
为了确保低成本、低污染和高效率的水供应，需要对水管道管网的水力特性进行数值模拟与分析。
一、水管道管网的基本结构水管道管网通俗地说就是用于供给城市和乡村地区饮用水、工业用水和消防供水的管道系统。
这个系统包括两个主要的部分：水源和供水系统。
供水系统由管道、泵、水塔、水库和配水器等的组成，把水源输送到用户。
管道系统是供水系统的一个重要组成部分，它是由各种尺寸和材质的管道连接组成的。
管道的选材、管径大小和布置方式等将影响管道系统的水力特性。
对管道系统进行数值模拟和分析能够确定管道系统的水力特性，从而找到最佳的设计和运行方案。
二、水力特性的测量与计算为了确定水管道管网的水力特性，需要先进行测量。
测量通过使用流量计和压力计，来获取流量和压力变化数据。
测量的数据可以使用公式计算来得出，也可以使用计算机模拟来进行。
计算机模拟使用的是一种称为数值方法的方法。
这种方法将物理模型转换为计算机模型，通过计算机对模型进行数值分析，来预测模型的行为。
与物理模型不同，数值模型可以通过调整模型参数，来模拟不同的管道系统，以及在不同的运行条件下的行为.三、水力特性的数值模拟与分析水力特性的数值模拟和分析可以通过计算机程序来完成。
计算机程序是一种能够自动计算数据的程序，它使用计算机运算来通过复杂的数学方程来模拟模型的行为。
在进行数值模拟和分析之前，需要为管道系统建立一个完整的计算模型。
这个模型应该包括所有的管道、连接点、泵和阀门等组成部分，以及运行条件。
建立了计算模型之后，就可以进行模拟和分析了。
模拟和分析可以通过使用不同的数值计算方法来完成。
其中比较常用的是有限元方法和有限差分方法。
这些方法将模型分成若干小块，并通过运算来计算小块之间的关系。
计算结果可以通过计算机程序进行可视化，以便演示管道系统的数据和规律。
基于漏失量变化的供水管网压力变化特性研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ， ｔ ｈ ｅ
ｗｏ ｒ ｋ ． Ｔｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ
利用在线监测方法测 出压力变化值 ， 通过构建基于智能寻优 的供水管 网漏失定位 反问题计算 方法 ， 寻求管 网
漏失点． 进 而可为实时监测供水 管网 中的水量或水压变化 ， 建立数学模型 ， 有效地诊 断管 网故 障位 置提供技术
支持． 关键词 ： 供水 管网 ； 漏失量 ； 压 力 变化 特性 ； 仿 真 模 拟 中图 分 类 号 ： ＴＵ９ ９ １ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ４ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ６ １ — 岛理工大学 环境与市政工程学院 ， 青岛 ２ ６ ６ ０ ３ ３ ）
摘
要： 通过测量供 水管道内的水压及其变化量 ， 建立供 水管网系统的基本状态方程式 ， 推导 出管网运 行中 出
现流量扰动 引起水压状态 变化 的基 本关 系式 ， 用来分析管 网内水压变 化与漏水 点的位置 、 漏水量之 间的关 系 ，
第 ３ ４ 卷 第 ２期
Ｖｏ ｌ ｜ ３ ４ Ｎｏ ． ２ ２ ０ １ ３
管道水力特性及其水力学模型研究
管道水力特性及其水力学模型研究管道是水力工程中不可或缺的组成部分，对于管道内流动的水力特性的研究也越来越受到重视。
水力学模型的建立和研究可以帮助我们更好地理解它们的水力特性和行为规律，从而为工程设计和施工提供准确的理论依据。
一、管道内流动的基本特性在管道内部，水分子沿着流线运动，它们之间的相互作用力可以被视为粘性力。
这就意味着管道内部的阻力来自于水分子之间的相互作用力。
需要注意的是，管道内部的摩擦力不仅受到管壁摩擦力的影响，还受到管道内部的摩擦力的作用。
因此，当管道内部的流速增加时，由于管道内部的摩擦力增加，流阻增大，阻力的增加速度也会增加。
另外，我们还需要了解到，当管道内部出现弯曲、分支和其他不规则形状时，水流会随着管道的变化而变化，流速会受到影响，这也会带来管道内部阻力的改变。
二、管道的水力学模型建立水力学模型是对于管道水力特性研究的重要方法之一。
模型通过将管道内部的水流转化为数学模型来进行分析和研究。
目前，最为常用的管道水力学模型包括雷诺数模型和涡旋模型。
雷诺数模型依据雷诺数的大小来划分流动状态，将具有相似雷诺数的流动状态进行归类。
而涡旋模型则是基于涡旋对于水流运动的影响进行研究。
三、应用案例：沿程压力损失计算湖北某市下午4点，对于一条直径为250毫米，长500米的干管进行了工业水的输送。
工业水的流量为50升/秒，水温为20℃，水的粘度为1.1×10^-6m²/s，密度为1000kg/m³。
该管道的材质为钢管，摩擦系数为0.018。
现计算该管道在输送过程中的沿程压力损失。
根据直管段的沿程压力损失公式计算：ΔP = ρLQ²/2gd其中，ΔP为沿程压力损失，ρ为工业水密度，L为管长，Q为工业水的流量，d为管道直径，g为重力加速度，ε为管道粗糙度（在此例中，因为该管道的摩擦系数已知，ε可以通过万氏公式进行计算）。
对于弯头和阀门等管子附属件的计算，可以使用不同的修正系数进行修正。
供水管网渗漏分析研究
供水管网渗漏分析研究摘要：社会经济的快速发展，对供水管网的应用技术带来了新的机遇与挑战，有必要对其渗漏的原因与应对措施展开深入研究与探讨，并采取最优化的实施措施，达到事半功倍的防控效果。
本文概述了相关内容，分析了供水管网渗漏的多方面原因，并提出了防控供水管网渗漏的有效措施。
望该课题的研究，对后续相关工作的实践能够起到借鉴与参考作用。
1前言在供水管网的应用实践中，对其渗漏的防控是一项综合性较强的系统性工作，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。
本文从实际出发，结合相关先进理念，对该课题进行了深入研究，阐述了个人的几点认识。
2供水管网渗漏的原因2.1供水管网管理存在问题。
目前大部分供水管道是在上世纪七八十年代修建的，经过长期的使用管网必然存在生锈和老化的问题，针对这些问题需要加强管理工作，但是目前城市供水管网管理工作采取的是静态管理，没有根据供水管道的改造、城市建筑的新建以及道路的修整等情况进行动态化的管理，没有建立起实时的管理体系，对日常的维护不重视，导致各种渗漏事故的发生。
2.2供水管材问题。
在上世纪一些城市新建的时候，对供水管材类型没有重视，大量使用钢管、铸铁管，而这些管材在长期的使用之后生锈率很高，从而引发渗漏事故，一般来说，钢管容易因为腐蚀穿孔而发生渗漏，铸铁管容易在承插口处出现渗漏，因为城市供水管网中，铸铁管的材质致密性差，承口厚度与管壁不一致。
另外，供水管网中的各种水阀质量不合格也是造成渗漏的原因。
2.3设计存在的问题。
供水管网雏形是在上世纪形成的，由于当时缺乏对未来城市发展的规划，所以在设计供水管网的时候没有考虑以后需求，在后来随着城市的不断发展，人口越来越多，对水的需求量也越来越大，为了满足人们的用水要求，相关部门在水管流量一定的情况下，进行了升压工程，但是由于旧的供水管道本身已经老化，加上压力增大，所以往往不能承受高压力而发生渗漏事故。
2.4供水管网施工有问题。
供水管网漏损检测与修复技术研究
供水管网漏损检测与修复技术研究随着城市人口的快速增长和工业发展的不断推进，供水管网的重要性愈发凸显。
然而，供水管网存在着漏损问题，给水资源的浪费和供水能力的下降成为了困扰城市管理者的头等问题。
因此，研究供水管网漏损检测与修复技术具有重要的理论和实践意义。
一、供水管网漏损检测技术1. 静态检测技术静态检测技术主要通过监测供水管网中水压的变化来判断是否存在漏损。
基于静态检测技术的方法有波音分析法、阻力测定法等。
波音分析法通过监测传播在管道中的波音来检测漏损点，阻力测定法则是通过分析系统中的水力特性来确定漏损点。
2. 动态检测技术动态检测技术是指在供水管网正常运行时进行检测，通过对供水管网进行监测和分析来判断是否存在漏损。
动态检测技术主要有声发射技术、振动法和压力波法等。
其中，声发射技术通过监测管道中由漏损引起的声波来确定漏损点，振动法则是通过监测管道的振动来定位漏损点，压力波法通过监测管道中的压力变化来检测漏损。
二、供水管网漏损修复技术1. 传统修复技术传统修复技术主要包括管道更换、管道修补和管道包覆等。
管道更换是指将老化严重或者无法修补的管道进行更换，这种方法对于严重损坏的管道较为有效；管道修补则是通过对漏损点进行局部修复，这种方法适用于小范围的漏损修复；管道包覆是指在管道表面施加一层保护材料，这种方法可以延长管道的使用寿命。
2. 新型修复技术随着科技的进步，新型修复技术不断涌现。
举例来说，近年来纳米材料修复技术逐渐成为研究热点。
纳米材料修复技术通过在漏损处注入纳米材料，填充漏洞，进而实现管道的修复。
此外，还有声波修复技术、热固性树脂修复技术等。
三、技术研究的意义和展望供水管网漏损检测与修复技术的研究对于保障城市水资源的合理利用具有重要意义。
一方面，合理检测和修复供水管网漏损可以减少水资源的浪费，提高供水系统的可持续发展能力；另一方面，漏损检测和修复技术的研究可以降低供水管网的维修成本，并提高供水系统的运行效率。
给水管网漏失特性的实验研究
给水管道水力特性与阻力系数的研究
给水管道水力特性与阻力系数的研究随着城市化进程的加速，城市给水管道建设已经成为十分重要的一项基础工程。
而在给水管道的设计及施工中，了解管道的水力特性及阻力系数对于加强管道的可靠性和工程性能的提升有着至关重要的作用。
本文将就给水管道的水力特性及阻力系数进行详细的研究和探讨。
一、给水管道的水力特性在水力学中，当水流经管道时，水流的速度由于管道几何形状及摩擦系数等因素的影响，会发生变化，其流量也因此而产生变化。
因此，了解管道的水力特性是进行水管道设计及水力计算的前提。
其主要采用实验研究及数值模拟等方法进行探究。
1.管道内压力分布的研究管道内的压力分布是衡量管道水力性能的一个重要指标。
它既直接关系到我们日常生活中的用水稳定性，也影响着管道在输送流体时的稳定性和流量特性。
为此，研究管道内的压力分布是十分必要的。
2.管道内水流速度的研究管道内的水流速度是描述水流运动状态的一个重要参数，也是管道内压力分布的主要决定因素之一。
在管道设计及工程实际应用中，对水流速度进行合理的预测是十分重要的。
3.边界行为的研究管道内水流动时，边界对于水流的影响显著，因此管道边界行为的研究对于了解管道的水力特性也是十分重要的。
其中，管道壁面的摩擦系数、管道突变等因素对边界行为有着重要的影响。
二、管道阻力系数的研究管道内水流阻力对于减少管道输水中的能量损耗有着重要的作用，因此研究管道内水流阻力及其阻力系数对于管道输水技术的进步及提高管道的运行效率也具有重要的作用。
1.管道阻力系数的确定方法管道阻力系数是衡量管道水力特性的一个重要指标，其在管道设计及工程实际应用中具有重要作用。
对于常用的水力特性公式中，管道阻力系数的确定方法主要是通过实验研究和数值模拟等方法进行探究。
2.管道阻力系数的影响因素管道阻力系数受到多种因素的影响。
常见的影响因素有管道壁面材质、管道直径、管道长度等。
了解影响因素对管道阻力系数变化的影响，可以为我们更准确地评估管道设计方案及经济效益，同时提高给水系统的设计水平。
《2024年城市地下供水管网水力模型建立及漏失检测定位研究》范文
《城市地下供水管网水力模型建立及漏失检测定位研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市供水管网系统日益复杂，保障其安全、高效运行显得尤为重要。
城市地下供水管网水力模型的建立及漏失检测定位技术，对于提升供水系统效率、减少水资源浪费、保障城市供水安全具有重要意义。
本文旨在探讨城市地下供水管网水力模型的建立方法，以及漏失检测与定位技术的研究进展。
二、城市地下供水管网水力模型建立1. 数据收集与处理建立水力模型的首要步骤是收集供水管网的基础数据，包括管网布局、管道直径、管材信息、节点高程等。
此外，还需要收集实时流量、压力等动态数据。
这些数据经过清洗、整理和格式化后，为建模提供基础支持。
2. 模型构建与校验根据收集的数据，利用专业软件或自行开发的算法，构建供水管网的水力模型。
模型应能反映管网的拓扑结构、水流方向、水头损失等关键参数。
建模完成后，需要通过历史数据对模型进行校验，确保模型的准确性和可靠性。
三、漏失检测与定位技术1. 漏失检测技术漏失检测是及时发现供水管道漏水的关键环节。
目前常用的漏失检测技术包括压力传感器检测法、流量传感器检测法、声波检测法等。
这些技术能够实时监测管网的压力、流量等参数变化，及时发现异常情况。
（1）压力传感器检测法：通过在管网上布置压力传感器，实时监测管网压力变化，当压力异常降低时，可能表明存在漏水情况。
（2）流量传感器检测法：利用流量传感器监测管道流量变化，当流量突然增大或减小，可能表明存在漏水或非法用水等情况。
（3）声波检测法：通过检测由漏水产生的声波信号，确定漏水位置。
该方法具有非接触、高精度等优点。
2. 漏失定位技术漏失定位是确定漏水点具体位置的关键技术。
常用的漏失定位技术包括区域定位法、声波定位法、智能传感器网络定位法等。
（1）区域定位法：通过分析漏失检测技术提供的数据，确定可能的漏水区域，再结合其他方法进一步缩小范围。
（2）声波定位法：利用声波传播的特性和规律，通过测量声波到达不同传感器的时间差，确定漏水点的位置。
城市供水管网水力特性研究
城市供水管网水力特性研究随着城市化进程的推进，城市供水管网成为人们日常生活中不可或缺的重要基础设施之一。
而了解城市供水管网的水力特性，对于优化管网的设计、建设和管理至关重要。
本文将探讨城市供水管网的水力特性，并对其影响因素进行综合分析，旨在提供有效的研究方法和解决方案，以促进城市供水系统的可持续发展。
一、城市供水管网的水力特性概述城市供水管网的水力特性是指管网内水流的特点和规律。
了解这些特性对于优化管网的运行和管理至关重要。
城市供水管网的水力特性包括流量、压力和速度等参数的分布特征。
流量是指单位时间内流过管段的水量，压力是指单位面积上的水压力大小，速度是指单位时间内通过管段的水流速度。
二、影响城市供水管网水力特性的因素1. 管网结构城市供水管网的结构对其水力特性有着直接的影响。
管网的布局、管径和管材等因素会对水力特性产生重要影响。
合理的管网布局可以减小管网的阻力，提高供水效率。
同时，选择合适的管径和管材可以减小水力损失，提高供水质量。
2. 需水量和峰值需水量城市供水管网需要满足不同时段的需水量，包括日常需水量和峰值需水量。
需水量的大小和分布对管网的水力特性产生重要影响。
合理的需水计划可以平衡供需关系，减小管网的运行压力，降低供水风险。
3. 管网管材和管径管网水力特性还与管网的管材和管径相关。
不同材质的管材具有不同的摩擦阻力和流动特性，而合理选择管径可以保证供水质量和供水压力的平衡。
4. 泵站和水池的设置城市供水管网通常会设置泵站和水池，以保证供水的稳定性和连续性。
而泵站和水池的设置会对管网的水力特性产生重要影响。
泵站的选址和泵的选型需要根据供水量、压力等参数进行合理规划，以提高供水效率和保证供水的可靠性。
三、城市供水管网水力特性研究的重要意义研究城市供水管网的水力特性对于优化供水系统的设计、提高供水效率和降低供水风险具有重要意义。
首先，了解城市供水管网的水力特性有助于设计和建设合理的供水系统。
通过对供水系统的水力特性进行分析，可以合理设计管网的结构和布局，提高供水的质量和效率。
给水管道漏水性能与优化设计研究
给水管道漏水性能与优化设计研究随着城市化进程的不断推进，水资源的可持续利用变得越来越重要。
作为城市基础设施的组成部分，给水管道的重要性也日益突显。
然而，在管道建设和维护中，给水管道漏水问题一直是一个拖累城市水资源利用效率的重要因素。
因此，对给水管道漏水性能的研究和优化设计变得十分必要。
一、给水管道漏水问题的意义给水管道漏水问题是指管道内部和外部存在的漏水现象，它会导致城市水资源的浪费和能源的消耗。
给水管道漏水问题的存在导致了城市水资源的不均衡利用，尤其是在资源短缺的情况下，更加需要控制和减少漏水现象。
与此同时，漏水问题还会造成管道结构的破坏，增加了管道的维护成本。
一系列的问题导致给水管道漏水问题成为城市水资源利用效率低下和城市可持续发展的一大障碍。
二、给水管道漏水性能的研究1. 给水管道材料的选择给水管道的材料是影响漏水性能的重要因素。
传统的管道材料有铸铁和水泥管，这些材料具有较强的维修性和稳定性。
但是，这些材料的内表面粗糙，导致了管道内的水流摩擦力较大，从而增加了漏水的风险。
目前，一些新型管道材料，如钢塑复合管道、聚烯烃管道和玻璃钢管道等，都具有内表面细滑，水流摩擦力小的特点，大大降低了漏水的风险。
因此，在管道设计和维修中，选择合适的管道材料可以有效地减少漏水现象。
2. 管道补漏技术在给水管道运营过程中，不可避免会出现管道漏水的问题。
这时，及时的补漏工作可以有效地控制漏水的范围和减少漏水的影响。
目前，补漏技术主要有管道夹、漏水堵漏剂和管道内补漏等方法。
其中，管道夹和堵漏剂主要解决的是紧急的漏水问题，可暂缓漏水现象。
而管道内补漏则是更深层次的防漏技术，可以修复管道内部的损伤和缺陷，提升管道的性能和寿命。
三、给水管道漏水性能的优化设计在给水管道建设和维护中，优化设计是减少漏水现象的重要手段。
以下为几点优化设计的建议：1. 管道材料的选择如上文所述，管道材料是影响漏水性能的重要因素。
在管道设计时，应根据管道的位置和使用环境选择合适的管道材料。
水利工程给排水管道渗漏问题探究
水利工程给排水管道渗漏问题探究1. 引言1.1 研究背景水利工程给排水管道渗漏问题是当前水利工程建设中的一个重要难题。
随着城市化进程加快，给排水管道的设计、施工质量以及运行管理都面临着严峻挑战。
渗漏问题不仅会造成水资源浪费，还可能引发地面塌陷、污染土壤和水体等环境问题，甚至对周围建筑物和道路构成安全隐患。
深入研究水利工程给排水管道的渗漏问题，探究其发生的原因、影响和解决方法，对保障城市水资源的有效利用、环境的可持续发展具有重要意义。
目前，国内外已经有不少学者对水利工程给排水管道渗漏问题进行了一定的研究，并取得了一些成果。
随着城市规模的不断扩大和工程技术的不断更新，新的问题和挑战也不断涌现。
有必要加强对水利工程给排水管道渗漏问题的研究和管理，提高工程质量和运行效率，确保水利工程在城市发展中起到更加积极的作用。
1.2 问题提出水利工程给排水管道渗漏问题是当前水利工程建设中一个普遍存在的难题。
随着城市化进程的不断加快和工业化水平的不断提高，给排水管道系统已经成为城市基础设施中不可或缺的一部分，但是管道存在渗漏问题也随之成为了一个常见的难题。
管道渗漏问题的存在不仅会导致水资源的浪费，同时也会给环境和人们的生活带来一系列负面影响。
渗漏问题也会影响到水利工程的正常运行和维护，给工程建设者带来额外的成本和麻烦。
对于水利工程给排水管道渗漏问题的研究和解决显得尤为重要。
只有深入探究渗漏问题的根本原因，制定科学的解决方法和预防对策，才能有效地解决管道渗漏问题，保障水资源的有效利用和工程设施的正常运行。
在本文中，将探讨水利工程给排水管道渗漏问题的相关内容，从不同角度分析问题的原因、影响以及解决方法，以期为水利工程建设提供一定的参考和帮助。
【2000字】1.3 研究意义水利工程是国民经济的基础，给排水管道作为水利工程的重要组成部分，其设计施工质量直接关系到城市供水、排水等基础设施的安全运行。
随着城市化进程的加快和人口增长，给排水管道渗漏问题日益凸显。
市政管网水力特性研究与优化设计
市政管网水力特性研究与优化设计随着城市化的进程不断加快，市政管网的建设和管理变得愈发重要。
市政管网作为城市的血脉，承担着供水、排水、雨水排放等重要功能。
在市政管网的设计与建设中，水力特性的研究与优化设计是一个关键环节。
本文将探讨市政管网水力特性的研究方法以及优化设计的意义。
一、水力特性的研究方法市政管网水力特性的研究是为了保证市政管网的稳定运行和高效运转。
水力特性主要包括流速、流量、水位等关键参数的研究。
在进行水力特性研究时，可以采用数值模拟、试验模型和实际测量相结合的方法。
数值模拟是目前较为常用的研究方法之一。
通过建立市政管网的数学模型，运用计算流体力学方法进行水动力学计算，可以预测不同工况下的流速、流量、水位等水力特性。
数值模拟可以有效地降低研究成本，节省时间，有助于预测市政管网在不同工况下的水力行为。
试验模型是指通过建立小比例的试验模型，模拟实际工程环境，进行流动试验的方法。
试验模型具有较高的可靠性和准确性，可以直观地观察水流的行为，并获取重要参数的数据。
但是试验模型的建立和操作相对复杂，需要专业的设备和技术支持，成本较高。
实际测量是指在市政管网的实际运行过程中，通过对关键参数的现场测量和监测，获取相关数据，并进行分析与比较。
实际测量的优势在于可以直接观测到实际情况，获取真实数据。
然而，实际测量受到时间、成本、技术和安全等因素的限制，无法全面覆盖市政管网的所有分支。
二、优化设计的意义市政管网的优化设计是为了提高市政管网的运行效率和水力特性。
通过优化设计，可以减少管网的压力损失、提高供水能力和排水能力，提高系统的稳定性和可靠性。
首先，优化设计可以降低管网的压力损失。
在市政管网中，水在管道中的流动会因为摩擦、弯曲和分支等因素而产生压力损失。
通过合理布局管道和减少管道的弯曲和分支，可以减小水流阻力，降低压力损失。
其次，优化设计可以提高供水能力和排水能力。
在城市化进程中，供水和排水需求不断增长，优化设计可以通过增加管道的直径和数量，提高供水和排水能力。
《北方某旗县供水管网水力模型建立与漏损控制研究》范文
《北方某旗县供水管网水力模型建立与漏损控制研究》篇一摘要：本文针对北方某旗县供水管网存在的问题，通过建立水力模型、优化管网布局和实施漏损控制措施，旨在提高供水管网的运行效率、降低漏损率，确保水资源的高效利用。
本研究为旗县水务部门提供科学决策依据，也为同类供水管网的水利研究和改进工作提供参考。
一、引言随着社会经济的发展和城市化进程的推进，供水管网作为城市基础设施的重要组成部分，其安全、高效运行对保障居民生活用水、促进地方经济发展具有重要意义。
然而，北方某旗县供水管网存在着老旧、布局不合理等问题，导致水资源浪费和供水压力不稳定。
因此，建立水力模型和实施漏损控制措施成为解决这一问题的关键。
二、研究区域与方法1. 研究区域概述本文选取北方某旗县作为研究对象，该旗县供水管网覆盖范围较广，存在老旧管网和新兴发展区域的供水问题。
2. 研究方法（1）建立供水管网水力模型：采用GIS技术和HYDRANTS 软件进行建模，通过实际管网数据输入模型中，分析管网的流量、压力分布情况。
（2）管网漏损分析：通过对历史漏损数据进行统计和分析，找出漏损发生的主要原因及规律。
（3）优化管网布局：根据水力模型的分析结果，提出管网布局的优化方案。
（4）漏损控制措施：结合实际情况，制定有效的漏损控制措施。
三、水力模型的建立与分析1. 数据收集与处理收集旗县供水管网的实际情况数据，包括管径、长度、节点位置、流量等，对数据进行清洗和处理。
2. 水力模型的建立利用GIS技术和HYDRANTS软件建立供水管网水力模型，输入处理后的实际管网数据。
3. 模型验证与分析通过对比实际运行数据与模型模拟数据，验证模型的准确性。
分析管网的流量、压力分布情况，找出供水不稳定的区域和漏损较为严重的区域。
四、管网漏损控制研究1. 漏损原因分析通过历史漏损数据的统计和分析，发现管材老化、管网布局不合理、外力破坏、管理维护不当等是导致漏损的主要原因。
2. 优化管网布局与材料选择根据水力模型的分析结果，提出优化管网布局的方案，如增设分支管、调整管径等。
城镇供水管网渗漏的原因及控制方法研究
城镇供水管网渗漏的原因及控制方法研究摘要：城市的快速发展带动社会的不断进步，供水官网是城镇重要基础设施，与城镇中居民日常生产生活息息相关，也与供水企业经营发展关系重大。
但由于各方面因素的影响，近几年供水管网渗漏问题越来越严重，使供水企业蒙受很大损失，且居民正常供水也难以保障。
对此，需在掌握渗漏成因的基础上，制定有针对性的渗漏控制方法。
关键词：城镇供水管网；供水管网渗漏；管网渗漏原因；渗漏控制方法引言城镇供水管网是城镇重要的基础设施,是城镇赖以生存和发展的物质基础，被称为城镇的“生命线”。
它的维护、管理水平的高低直接影响到市民的日常生活、工厂企业的生产运转。
由于管道年久失修或其他管线施工的干扰等原因，跑冒渗漏现象时有发生。
在经济发展、城镇化建设日益加快的今天，供水管网的渗漏不但影响居民的用水安全,也影响了供水企业的社会和经济效益。
为此,采取有效控制措施来减少管网渗漏是我们急需解决的问题。
1供水管网渗漏产生原因1.1管道附属物易损原因管道附属物如阀门、排水阀、消火栓、通气阀等因锈蚀磨损而关闭不严，造成渗漏。
锈蚀的主要原因是由于使用年限较长、受化学腐蚀和电化学腐蚀作用引起的。
在实际工程中，阀门等附属物需进行防腐保护，如喷涂熔融环氧树脂防腐（其中环氧树脂必须为无毒、环保的食品级材料），从而有效避免腐蚀渗漏。
1.2水损问题得不到解决追求最大的经济优势是企业发展的核心思想，如果漏水问题没有解决，在城市的供水过程中必然会产生重大的经济损失。
在供水系统中导致漏水的原因主要在于以下几个方面：一是与气候变化有关的考虑。
气候变化对网络的影响是温湿度的巨大变化，很可能导致网络环境的变化。
另外，管道深度的深度还不够，按压管道系统的重量基础会导致下沉的发生，可能导致管道腐蚀发生，破损和泄漏也不会发生。
这种情况的存在将给供水企业造成严重的经济损失，城市供水系统，环保，消防，饮用水和不完善的绿色水管理体系，许多建筑施工过程中的建筑施工不能规范，造成水资源浪费，此外由于水资源盗用现象的出现，管理体系不完善，这水资源将受到严重的影响，最后经济发展带来了很多项目建设项目和市政建设项目也影响供水系统，深层开挖施工可能会导致由于驱动间隙引起的不平衡压力L的出现，施工项目数量越来越多，这种情况加剧现象。
基于漏失量变化的供水管网压力变化特性研究
基于漏失量变化的供水管网压力变化特性研究摘要：通过测量供水管道内的水压及其变化量，建立供水管网系统的基本状态方程式，推导出管网运行中出现流量扰动引起水压状态变化的基本关系式，用来分析管网内水压变化与漏水点的位置、漏水量之间的关系，利用在线监测方法测出△P，通过构建基于智能寻优的供水管网漏失定位反问题计算方法，寻求管网漏失点。
进而可为实时监测供水管网中的水量或水压变化，建立数学模型，有效地诊断管网故障位置提供技术支持。
关键词：供水管网、漏失量、压力变化特性、仿真模拟Pressure variation characteristic research for water supply network based on leakage variation analysisAbstract: In order to analysis the relationship between pressure variation and the leakage, the fundamental state equation of water supply system is built on the basis of measuring pressures and their variation in water supply pipes. At the same time, the basic relations of flow rates disturbance and pressure status variation are derived. Measuring the △P with online monitoring technology and building the inverse problem for leakage location based on intelligent optimization to find the leakage points in water supply network. Through real-time monitoring of demand and pressure variations, the leakage model is able to be built, which will supply technical support to diagnose the failure points in water supply network effectively.Key words: Water supply network, leakage, pressure variation characteristic, simulation城市供水管网漏失是国内外供水行业普遍存在的问题，漏失不仅浪费了宝贵的水资源，又给供水企业造成巨大的经济损失，同时对道路的安全也造成了一定影响。
供水管道渗漏状态下流量变化规律研究_张新波
球 墨铸 铁 精 度为 ０ ． ５级 球 墨铸 铁 球 墨铸 铁 球 墨铸 铁 Ｐ Ｅ
ＤＮ ５ ０ ＤＮ ５ ０ ＤＮ ５ ０
０． １ ２ ０ｍ
３
据质量守恒定理， 对于发生渗漏管网， 将渗漏流量按 照 一 定 的规 则 集 中 于 管 网 的 节 点 处 ， 或者将渗漏点 看作为一个新的节点， 则 有流 量 平 衡 方 程 ： （ ） Ｑ０ ＋Ｑｚ＝ＱＬ ＋Ｑ１ １ ３ — —管段进口流量， ； 式 中 Ｑ０ — ｍ／ ｓ — —渗漏引 起 的 渗 漏 点 上 游 管 段 的 流 量 增 Ｑｚ—
DOI:10.13789/ki.wwe1964.2011.03.040
管网设计与运行
供水管道渗漏状态下流量变化规律研究
张新波１ 贾 辉２ 王 捷２
（ ） 天 津 ３ 天 津 ３ １ 天 津 城 市建 设 学院环境与市政工程 系 ， ０ ０ ３ ８ ４； ２ 天 津 工 业 大学 ， ０ ０ １ ６ ０
［ １～３］
评价 、 渗 漏诊 断 乃 至 定 位 的有 效依 据 的 基 础 和 前 提 。 本 文 通过 管 段 渗 漏 模 拟 试 验 ， 对渗漏状态下供水管 道 流 量 变 化 规 律 进行 研究 分析 。 １ 试验 装 置 和方法 １． １ 试验 装置 试验 装置 见 图 １， 各 部 分 功 能 见表 １。
（ １． Ｄ ｅ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｔ ｉ ａ ｎ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ Ｕ ｒ ｂ ａ ｎ ｐ ｆ ｇ ｇ， ｊ ｆ ， ， ； ， ， ｉ ａ ｎ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ８ ４ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２． Ｔ ｉ ａ ｎ ｉ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｉ ａ ｎ ｉ ｎ ３ ０ ０ １ ６ ０ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ） Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｊ ｊ ｙ ｙ Ｔ ｊ ： ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｔ ｉ ｎ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｉ ｅ ｇ ｇ ｐ ｇ ｙ ｇ ｐ ｐ ， ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｅ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｚ ｅ ｄ ．Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｎ ｕ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｐ ｐ ｐ ｐ ｐ ｙ ｙ ｇ ｐ ， ： ｉ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｌ ｏ ｗ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｉ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｐ ｙ ｐ ｐ ｐ ｆ ｌ ｏ ｗ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｄ ｅ ｍ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｏ ｂ ｖ ｉ － ｇ ｇ “ ” ； ， ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｎｔ ｏ ｕ ｓ Ｓ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｌ ｏ ｗ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ｐ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｌ ｏ ｗ ｗ ａ ｓ ｓ ｅ ｔ ｕ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｗ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ － ｐ ｇ ｐ， ， ａ ｅ ｗ ａ ｓ ｉ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｌ ｏ ｗ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｌ ｓ ｏ ｍ ｅ ａ ｎ ｔ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｗ ａ ｓ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ － ｇ ｐ ｇ ｙ ， ， ａ ｒ ｉ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｉ ｓ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｐ ｐ ｙ ， ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｇ ｙ ｇ ｙ ｐ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｇ ｙ ｇ ｐ ， ｗ ａ ｓ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｉ ｔ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｔ ｏ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ － ｙ ｇ ｇ ｙ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｌ ｉ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｆ ｆ ｌ ｏ ｗ． ｐ ｐ ｐ ｐ ｐ ｐ ｙ ｇ ｇ ｙ ： ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｌ Ｆ ｌ ｏ ｗ； Ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ Ｌ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｉ ｅ ｐ ｐ ｙ ｐ ｐ ｇ ｙ ｇ ｙ 渗漏点上、 下游管 段 城 市 供 水管 网 渗 漏 发 生 时 ， 的水力 分 配 关系 发 生 改 变 ， 继而影响管网中其他管 线
给水管网漏损分析及预测研究
给水管网漏损分析及预测研究摘要：给水管网的漏损问题是当今供水行业普遍存在的难题，漏损不但浪费了宝贵的水资源，还会对供水企业造成比较大的经济损失。
加强对给水网管漏损的分析和预测研究不但可以有效地利用水资源，降低运行和管理费用，还能提高供水企业的经济效益和社会效益。
关键词：给水管网；漏损分析；预测引言：给水管网的漏损是供水行业普遍存在的现象，也一直是供水部门面临的重要研究课题。
要想科学有效地对漏损进行控制，应该从漏损原因上和漏损机理上进行合理的分析研究，从而为选择漏损控制方法并采取针对性措施提供依据。
一旦出现漏损问题应该及时补修。
同时要做到事前有效预防，通过建立数学模型来预测未来给水管网的漏损量，有助于采取措施对管道进行更换或维护，而且可以提高供水部门对漏损事件的快速反应能力和事故处理能力，有效地降低漏损事故发生率和事故损失，为给水管网管理维护和更新改造提供科学的理论依据。
一、给水网管漏损的原因及控制管道漏损的原因复杂，其影响因素也很多，主要是由于管材质量、接口质量和施工质量不佳引起的。
1.1管材的问题和处理措施早期给水管网使用的管材主要是灰口铸铁，小口径管多是镀锌管或石棉管。
通过对管道运行的长期观察，发现管道漏损的主要原因是灰口铸铁的漏失。
灰口铸铁管漏水是由于灰口铸铁管自身的材质以及管道的制作工艺等缺陷引起的。
对于不同口径的管道应该采取不同的管道材料，现在多使用球墨铸铁、UPVC、PE 等管材。
1.2接口的问题和处理措施供水管网中管道接口形式很多，接口的漏损概率较大，原因是接口处往往是应力的集中点，当管段由于温度变化而发生伸缩或者出现地势沉降时，应力传至接口处，容易使接口松动，甚至破裂。
现在推荐采用柔性接口，可承受一定的纵向位移和扭转角度，如球墨铸铁管的橡胶圈接口韧性大，抗震性强，是现在普遍采用的接口方式。
1.3管道的腐蚀问题和处理措施金属管道随着使用会发生变质现象也就是常说的管道腐蚀，主要表现为生锈、开裂、坑蚀以及脆化等。
供水管道漏失水力模型与实验研究的开题报告
供水管道漏失水力模型与实验研究的开题报告开题报告题目名称：供水管道漏失水力模型与实验研究一、研究背景与意义供水管道是城市中必不可少的基础设施之一。
在管道运行过程中，由于管道老化，设备故障等原因，会发生漏水现象，造成水资源的浪费，并且增加了供水厂的运行成本。
因此研究管道漏失水力模型及漏水检测技术，具有重要的现实意义和应用价值。
本文主要从数学模型与实验方面入手，探讨供水管道漏失水力模型的建立，并通过实验研究来验证模型的准确性。
基于漏失水力模型，可以进一步研究漏水检测技术及漏水环境的监测与评估。
二、研究内容和方法1.建立管道漏失水力模型。
针对不同漏失情况，建立适用的数学模型，利用相关理论及方法，解析管道漏失及其影响因素。
2.实验室条件下漏失水力实验研究。
通过现有实验设备与方法，对漏失水力进行研究。
在实验中，通过设定不同漏失介质流量、压力等参数，采集数据并分析。
通过实验数据，验证数学模型的准确性，为后续漏失监测与评估提供依据。
三、预期成果和创新点本研究将针对供水管道漏失水力模型的建立和实验研究展开，预计取得以下成果：1.建立符合实际的管道漏失水力模型；2.实验数据分析，验证模型的准确性并对管道漏失进行监测与评估；3.研究结果可为管道漏失监测技术的发展提供基础，并为现有管网的检测及维修提供科学参考。
四、研究进度计划1.前期调研与资料搜集（1个月）；2.数学模型建立（2个月）；3.实验室漏失水力实验研究（3个月）；4.实验数据采集及分析（1个月）；5.撰写论文并答辩（1个月）。
五、参考文献1.盛章清,邓建斌等.漏失水力学及其应用[M].北京:中国水利水电出版社,2003.2.田宇鸣,张艳霞等.漏失水力学实验研究及其应用[J].水利学报,2005,36(11):1311-1318.3.陈孝义,李晨昊等.城市供水管网漏失监测方法研究进展[J].自然资源学报,2016,31(6):909-913.4.Benefield L D, Judkins J F. Theory and application of the leak detection method for fluid distribution systems[J]. J. Hydr. Div, 1957(83):1-56.6.江勇,张志刚等. 高压水管漏失急迫程度评估方法[J]. 水利学报, 2019,50(8): 986-995.。
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数据，表１分别给出了不同孔径喷头出流系数的实 测值与理论值。
表１ 出流系数的理论值与实测值
喷头孔口 ７Ｌ口面积 实测出流系数Ｋ
理论出流系数口
卫
Ｋ
直径／ｍｍ Ａ，／ｍｍ２ ／Ｉ。／（ｍｉｎ·ＭＰａ‘’ｊ） ／Ｉ，／（ｍｉｎ·ＭＰａｏ ｊ）
６．４ ７．９ ９．５ １１．１ １２．７ １３．５ １５．９ １９．Ｏ ２３．６
５结论
探讨了不同漏损程度及漏损形式管道的水力特 性及供水管网的水力模拟，水力分析表明管道渗漏 时的压力水头主要用于克服渗漏过程中水力断面突 然扩大导致的水头损失，且管道渗漏量与渗漏面积 线性相关。洒水喷头的实测出流系数表明，所推求 的渗漏量计算式能较准确计算较大漏损时管道的渗 漏量。根据构建的水力模型并修改短管出流模型， 在ＥＰＡＮＥＴ软件实现了管网渗漏及爆管的水力模 拟，结果表明通过调节虚拟短管管径能方便、直观地 模拟管网不同破损程度时的水力状态。
渗漏管网的水力特性指供水管网在不同渗漏程 度时的水力特性所呈现的水力状态，其研究包括破 损管道渗漏量的计算与漏损管网的水力模拟。对地 震导致的管道漏损，符圣聪等［２］、柳春光等［３￣５］采用 中国点式渗漏模型（以下简称Ｃ模型）计算了管道 渗漏量。其中，Ｃ模型为１９８８年中国城镇供水协会 为确定管网日常漏损量所提出的计算式。李杰和卫 书麟嘲认为Ｃ模型虽然形式简单，但只能计算管道 在渗漏较小时的流量，并提出采用水力学中圆形冲 水口的流量计算式计算管道渗漏量，但其并未提供 有效的实测数据进行论证。由于缺乏相关的实测数 据，目前对管道渗漏量计算尚未达成统一。
水头损失系数为１，将式（５）变形可得：
Ｑ０一（华慨 （６）
式（６）与式（２）的形式是一致的，则虚拟短管的 面积可等效为管道漏损口面积，故通过调节虚拟短 管的管径能方便的实现管道不同程度漏损的水力 模拟。 ４案例分析
图７为两条并联输水干管的水力模型，高位水 池与用水节点Ａ、Ｂ间的相对高差为６０ ｍ，利用重 力向两用水节点供水，Ａ、Ｂ节点的需水量均为 １００ Ｉ。／ｓ。图８给出了其中一条管段发生渗漏时的 水力模型，图９给出了该输水管线在中间节点发生 爆管时的水力模型，图１０给出了爆管点发生在靠下 游节点时的水力模型。
采用ＥＰＡＮＥＴ软件分析上述模型在不同漏损 程度及爆管时管网的水力状态，计算结果见表３，其
中通过调节虚拟短管管径来模拟管道不同程度的
漏损。
万方数据
表３管网模型水力分析结果
虚拟管径
渗漏面积
／ｍ２
正常状态 Ｏ
ＤＮ４０
Ｏ．００１ ３
ＤＮ８０
Ｏ．００５ Ｏ
漏损量 ｜、．｛ｓ
Ｏ ４２．７０ １６８．１９
Ａ节点压力 Ｂ节点压力
·管网设计与运行·
遗潺馔水管网水勿 籍悭硒究
杜 坤 龙天渝 刘 佳 郭劲松
（重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆４０００４５）
摘要 为研究不同渗漏程度及渗漏形式供水管网的水力特性，基于水力学理论，构建了管道渗 漏模型。鉴于自动喷水灭火系统中喷头洒水与管道渗漏的水力特性相似，采用不同孔径喷头的实测 出流系数论证了模型的可靠性。为确定破损管道的渗漏面积，根据汶川地震后收集的管网震损资 料，将管道的破损形式分为５类并给出了渗漏面积的计算方法。通过引入并修改短管出流模型，利 用ＥＰＡＮＥＴ软件实现了管网中存在不同程度渗漏及爆管的水力模拟。
此外，不同破损程度管道对管网水力状态的影 响也不同，美国生命线工程协会［７］提出应将管道的
“十二五”国家科技计划课题（２０１２ＢＡ眨５８０６）。
１５２给水排水ｖ０１．４０ Ｎｏ．１ ２０１４
万方数据
破损区分为爆管与漏损，其中，爆管指管道因断裂而 完全丧失供水能力，漏损管段则仍具有一定的输水 能力。而根据已有文献，目前针对如何计算不同破 损形式管道的渗漏面积及如何有效模拟管网中漏损 与爆管的研究甚少。基于上述原因，本文构建了新 的管道渗漏模型并利用相关实测数据论证了该模型 的可靠性。同时，将管道破损形式进行了分类并给 出了不同形式破损口渗漏面积的计算方法。此外， 通过引入并修改短管出流模型在ＥＰＡＮＥＴ软件实 现了管道渗漏与爆管的水力模拟，并进行了案例 分析。 １ 管道渗漏量的计算
破损形式
相关参数
破损面积
管道接头的松动
松动缝隙宽度ｄ１
Ａ一７ｃｄｌＤｌ／２
管道接头的拉裂 裂缝长度Ｌｌ与宽度ｄ２
Ａ—Ｌ１ｄ２
管身的孔口漏损
孔口直径如
Ａ一耐；／４
管身的纵向拉裂 裂缝长度Ｌ２与角度日１
Ａ—Ｌ２吼Ｄ２
管身的横向拉裂
拉裂角度日２
Ａ—Ｏ．５埘２Ｄｉ
１５４给水排水ｖ０１．４０ Ｎｏ．１ ２０１４
在表１中，嚣为喷头出流系数理论值与实测值
的比，其值越接近１代表理论值与实际值越接近。 将实测值作回归分析并与理论值对比，如图３ 所示。
图２ 自动喷水灭火系统中喷头洒水不意
喷头洒水与管道漏损的水力状态基本相同，根 据《自动喷水系统灭火设计手册》，喷头的流量计算 式为［９Ｉ：
Ｑ ７一Ｋ祈而了
（３）
式中Ｑ’——喷头出水量，Ｌ／ｍｉｎ；
水头损失为：
＾一（－一会）一菱
㈩
式中＾——过流断面扩大引起的水头损失，ｍ； Ａ２，Ａ３——过流断面２—２、３—３的面积，ｍ２；
ｕ。——过流断面２—２的水流流速，ｍ／ｓ；
ｇ——重力加速度，９．８ ｍ／ｓ２。
定义漏损处的压力水头Ｈ一生，根据能量守恒 刚
有Ｈ一九，由于Ａ。远大于Ａ。，则华≈ｏ，又漏损量Ｑ—
／ｍ
／ｍ
５８．６
５８．６
５８．２６
ｊ８．２６
５６．８４
５６．８７
ＤＮｌ２０ ＤＮｌ６０ ＤＮ２００ ＤＮ２４０ ＤＮ２８０ ＤＮ３２０
Ｏ．０１１ ３ Ｏ．０２０ １ Ｏ．０３ｌ ４ Ｏ．０４５ ２ Ｏ．０６１ ５ Ｏ．０８０ ４
３６５．５０ ６０７．５５ ８５２．５３ １ ０６２．４７ １ ２２０．３９ ｌ ３２９．５９
如图１所示，管道中的有压水在漏损过程中经 历了３个断面，其中过流断面卜１为假想的过流断 面，过流断面２—２为管道的漏损断面，过流断面３—３ 为有压水漏损至大气中的扩散断面。
过篓妄主一。。相对压强， 讨流断面卜１］ ｒ过流断面２—２ 图１管道渗漏处的水力状态
由于扩散断面３—３的面积远大于漏损断面 ２—２，因此可认为有压水在漏损过程中的能量损失 主要用于克服过流断面的扩大。根据文献［８］，水由 断面２—２到断面３—３时，因过流断面扩大而引起的
５３．２３ ４７．２６ ３９．７ｌ ３２．０６ ２５．６０ ２０．７８
５３．４２ ４７．７６ ４０．６６ ３３．４９ ２７．４４ ２２．９４
ＤＮ３６０
Ｏ．１０１ ７
ｌ ４０２．０２
１７．４３
１９．８ｌ
ＤＮ４００
Ｏ．１２５ ６
１ ４４９．５２
１５．１７
１７．７０
中间爆管
１ ５５３．３３
１０．３４
１３．１９
３基于ＥＰＡＮＥＴ的供水管网渗漏及爆管的水力
模拟
通过具体调查管道的破损形式并计算其渗漏面
积，有助于准确模拟渗漏管网的水力状态，但渗漏管
网的水力计算涉及到数量庞大的非线性方程组的求
解，实际中很难采用手工平差获得计算结果。ＥＰＡ—
ＮＥＴ是美国环境保护局开发的一款免费的管网水
力分析软件，被国外的科研工作者及工程师广泛使
给水排水ｖ０１．４０ Ｎｏ．１ ２０１４ １５３
可靠的渗漏量计算式，虽然它可能过大地估计较 小渗漏状态下管道漏损量，但仍具参考价值。要 准确计算不同漏损程度、不同流线特征的管道漏 损量，还应结合更多试验数据进行更深入的理论 分析。 ２不同形式破损口的面积计算
目前已有学者大多假定管道的破损发生在管 道接头处，这与实际情况有一定出入，实际中不同 破损形式管道的破损口面积不同，而目前对如何 计算不同形式破损口面积的研究甚少。根据汶川 地震中收集的相关资料［１ ０。，我国市政供水管网主 要由灰口铸铁管、球墨铸铁管、钢管、钢筋混凝土 管、硬聚氯乙烯管（ＰＶＣ—Ｕ）和聚乙烯管（ＰＥ）５ 种管材组成，管道的破损形式大致可分为５种 （见图４）．相应的破损面积计算式见表２．
用Ｌ１１Ｉ。虽然ＥＰＡＮＥＴ软件中提供了渗漏点的水力
模拟功能，但却无法有效模拟管道爆管时的出流状
态，故笔者引图６所示。
Ａ
渗漏点
Ｒ
图５供水管道的漏损模拟
Ａ
爆管点（完全断裂）
Ｂ
Ｊ ｋ 水流方＿
蒹
曲蒜 破损面积示意 ｅ管身的横向拉裂
图４管道的破损形式 表２不同破损形式时破损面积的计算
Ｋ——喷头出流系数，Ｉ／（ｍｉｎ·Ⅷａｏｊ）；
Ｈ’——喷头工作压力，ＭＰａ。
将式（２）做单位变换与式（３）一致，可得：
Ｑ一０．８４Ａ√１０Ｈ
（４）
定义ｐ—Ｏ．８４Ａ。为喷头的理论出流系数。由于
涉及到防火安全，喷头厂家对不同孔口面积喷头的
出流系数Ｋ进行了实测，结合文献［９］提供的实测
万方数据
Ｉ冬｜３喷头出流系数的实测值与理论值
Ａ２耽，则有：
Ｑ—Ａ√２９Ｈ一４．４３Ａ２ ｖ／Ｈ
（２）
式中Ｑ 管道渗漏量，ｍ３／ｓ；
Ｈ——渗漏处压力水头，ｍ。
对相同的水压与渗漏面积，式（２）与Ｃ模型的 计算渗漏量相差近１０倍，而已有文献都未提供关 于Ｃ模型的实测数据。为证实式（２）的可靠性，本 文借助自动喷水灭火系统中喷头出流的实测数据