城市供水管网漏失特性模拟及评价

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2020年作为城市供水管网漏损率达标的决胜之年,对水司提出了严峻挑战。漏失率作为普遍性宏观性评价指标,被各地政府及水司广泛采用。但随城市化进程不断加快,居民用水量逐渐攀升,严重影响漏失率等其余评价指标准确性。如何根据实际情况选择合适漏失评价指标成为制约控漏工作开展难点。因此亟需对各指标适用性进行分析,明确各自适用范围,从而加快控漏措施采取速度,避免漏点持续漏失。本文主要基于一致漏失模型,通过算例管网进行多漏失工况模拟,分别研究在多漏点存在下,管网漏失量与管网入口压力、最不利点压力、平均压力间关系;通过降低管网入口压力及改变漏点数量,探究管网漏失关系稳定性及影响因素;结果表明,无论在那种压力取值下,管网漏失规律均可采用指数模型进行描述,除漏点漏失指数为0.5对应个别工况外,拟合优度均高于0.99。因此可根据实际管网压力数据和瞬时流量数据实现漏失量计算;管网入口压力变化和漏点数量变化均未对指数关系产生影响。采用相关性分析和回归分析,分别在管网入口降压及漏点数量变化前提下建立管网漏失模型和漏点漏失模型关系,为根据现场实测确定漏点数目及对降压后漏失量进行预估提供一种方法。在需水量改变、管网扩建以及管网入口压力调控三种情况下,对漏失率、单位管长漏失水量、单位面积比漏失水量、管网漏失指数模型及ILI五种漏失评价方法分别进行适用性分析,提高漏失评价准确性和针对性。结果表明,需水量在10%范围波动时,可采用漏失率、单位管长漏失水量及单位面积比漏失水量作为漏失评价指标。需水量变化高于10%时,单位管长漏失水量及单位面积漏失水量更能削弱需水量对漏失评价影响,适宜作为漏失评价指标;管网扩建后,采用漏失水量作为评价指标较为适宜;管网入口逐级等幅降压过程中,可利用单位管长漏失水量、单位面积比漏失水量以及降压前后最不利点压差作为漏失评价指标。结合实际工程案例,首次利用移动式调压车实现管网入口稳定化调压,基于夜间最小流量法,采用统计法完成管网夜间漏失流量确定,求解管网漏失指数模型,并以此为基础,分析近期5个月内管网漏失状态变化,并提出等效漏失供水人数指标用以漏失评价,此指标将影响用户用水因素考虑在内,相比于其余指标更具有稳定性,适宜用于管网运行状态变化下漏失状态评价。现场实测数据获取及分析过程可为其他管网漏失评价提供参考。
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