精選供水模型介紹

1、1.1 EPANET（ 版本 2.0）EPANET是由美國環(huán)保署開發(fā)的免費軟件，最初是作為評價配水系統(tǒng)水質(zhì)的工具。EPANET運行在 Windows環(huán)境下，結(jié)果顯示與操作都基于 Windows環(huán)境。盡管EPANET僅能進(jìn)行延時模擬，但是它能模擬諸如水體反應(yīng)和管壁反應(yīng) 這樣的管網(wǎng)水質(zhì)變化。這個軟件的求解過程非?？?。通過混合算法，初步解決了 因節(jié)點法引起的低流量收斂問題。 與商業(yè)的建模軟件相比，EPANET最主要的缺 陷在于使用文本編輯進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。盡管 EPANET缺乏圖形輸入能力，但是它能提供吸引人的、彩色顯示的輸出圖形。如果不考慮這些缺陷，EP ANET作為建模軟件，在預(yù)測配水管網(wǎng)水頭損失、

2、水壓和水質(zhì)方面做得非常好。EP ANETI軟件是美國環(huán)保局軟件EP ANET的漢化版本，是一個可以執(zhí)行有壓管網(wǎng)水力和水質(zhì)特性延時模擬的計算機程序。管網(wǎng)包括管道、節(jié)點（管道連接節(jié)點）、水泵、閥門和蓄水池（或者水庫）等組件。EPANETW跟蹤延時階段管道水流、節(jié)點壓力、水池水位高度以及整個管網(wǎng)中化學(xué)物質(zhì)的濃度。除了模擬延時 階段的化學(xué)成分，也可以模擬水齡和進(jìn)行源頭跟蹤。EP ANETHT發(fā)的目的是為了改善對配水系統(tǒng)中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的理解。它可以 實現(xiàn)許多不同類型的配水系統(tǒng)分析。采樣程序設(shè)計、水力模型校驗、余氯分析以 及用戶暴露評價就是一些例子。EP ANETHT助于評價整個系統(tǒng)水質(zhì)改善的不同管理

3、策略。EP ANET還有助于在一系統(tǒng)中提高水質(zhì)的總多方案中選擇最優(yōu)方案。-多水源系統(tǒng)的調(diào)度;-水泵及水塔的調(diào)度時間表;-使用附加處理，如水塔內(nèi)二次加氯;-管道的清理和更換。1.2 WaterCAD （版本8.0）WaterCAD供水管網(wǎng)優(yōu)化管理軟件由世界上最著名的Bentley美國奔特力-海思德工程軟件公司設(shè)計開發(fā)。主要包括供水系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、模型建立、運行 模擬、優(yōu)化管理及優(yōu)化設(shè)計等功能。AutoCAD MicroStation 、ArcGIS 或者獨立運行界面?供水地理信息GIS圖層管理? WaterSAF供水系統(tǒng)隱患評估系統(tǒng)Oracle spatial支持 ModelBuilder 。

4、? 調(diào)速泵優(yōu)化管理APEX系統(tǒng)Skelebrator 智能管網(wǎng)簡化工具? 詳細(xì)造價和能耗分析?先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫和GIS地理信息系統(tǒng)連接? 實時SCADA測數(shù)據(jù)連接? Waterobjects 完全自定義二次開發(fā)工具? GeoGra pher創(chuàng)建引人入勝的演示圖表Darwin Calibrator達(dá)爾文自動誤差矯正器 先進(jìn)的水質(zhì)分析模型Darwin Desig ner 達(dá)爾文管網(wǎng)優(yōu)化改造規(guī)劃 全系統(tǒng)多節(jié)點的消防校核系統(tǒng)? SELEC客戶關(guān)懷服務(wù)，保護(hù)您的投資新功能:支持ProjectWise V8i:使用ProjectWise項目團隊協(xié)同工作系統(tǒng)管理WaterCAD 文件。支持 MicroStati

5、onV8i 平臺：在 MicroStationV8i 平臺上運行 WaterCAD（需要MicroStation 許可證-如果沒有MicroStation許可證，您可以選擇 在獨立模式下運行WaterCAD）。支持 AutoCAD 2009 平臺：在 AutoCAD 2009 平臺上運行 WaterCAD forAutoCAD（需要AutoCAD許可證-如果沒有AutoCAD許可證，您可以選擇在獨立模式下運行WaterCAD）。改進(jìn)的模型構(gòu)建使用GIS-ID屬性簡化模型維護(hù)：新的GIS-ID屬性可用于維持源文件中的 記錄與模型中的元素之間的關(guān)聯(lián)。ModelBuilder改進(jìn)功能（創(chuàng)建新模型或從

6、各個不同的數(shù)據(jù)源更新現(xiàn)有模型）能夠使用where查詢數(shù)據(jù)導(dǎo)入子集。這允許用戶篩選數(shù)據(jù)以僅導(dǎo)入需要的 信息，而無需更改數(shù)據(jù)的原始格式。自動創(chuàng)建包含已添加或更新的模型元素的選擇集更新當(dāng)前選定的方案 或在數(shù)據(jù)導(dǎo)入過程中創(chuàng)建一個新的子方案。使用子方案，您可以看到上一次模型 構(gòu)建操作時ModelBuilder 所做的更改。簡化模型管理一一需求控制中心改進(jìn)使用戶能夠按區(qū)域篩選和分析統(tǒng)計數(shù) 據(jù)。然后選改進(jìn)的大型全管道模型性能一一通過右鍵單擊工程圖中的任意元素, 擇“創(chuàng)建原型”菜單選項，可以輕松快速地創(chuàng)建新元素的原型。功能近似工具中的新合并節(jié)點可自動合并重復(fù)的節(jié)點和重新連接管道。增強的運營建模屢獲殊榮的 Da

7、rwin Calibrator 模塊可用于漏損檢測（適用WaterCAD,需要支付額外的費用，并隨 WaterGEMS起提供）：現(xiàn)在,工程師還可以使用隨附的模塊，利用流量和壓力數(shù)據(jù)找到要進(jìn)行詳細(xì)的漏損探測 的位置。新的空氣排放閥元素可更準(zhǔn)確地處理高處泵送操作。沖洗模擬可幫助公用事業(yè)和市政部門制定、分析和優(yōu)化沖洗方案，以控制和改進(jìn)配水系統(tǒng)的水質(zhì)。工程師可以在單次運行中借助多個傳統(tǒng)單向沖洗（UDF事件優(yōu)化沖洗方案，使用戶能夠按區(qū)域篩選和分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)。結(jié)果說明一一能夠創(chuàng)建 Google Earth （KML）文件用于顯示結(jié)果1.3 Cybernet（ 版本 3.1）Cybernet也是海思德公司的產(chǎn)

8、品，它如同WaterCAD一樣包含水力建模的能力，但是它能運行在 AutoCAD環(huán)境下。Cybernet基本上是運行在 AutoCAD環(huán)境下的WaterCAD這種運行模式給用戶提供了能利用 AutoCADR14勺所有功能的便利,面,AutoCAD環(huán)境給了這個軟件更多的靈活性。1.4H2ONET （版本 10.0）因此它與其它圖形有良好的兼容性。在產(chǎn)生高質(zhì)量的圖形輸出和模擬結(jié)果方H2ONETI MW矢件有限公司的建模軟件。與EPANET目比，它以基于 Windows的AutoCAD界面為特征。像 Cybernet 一樣，H2ONE使用AutoCAD R1環(huán)境并利用其所有功能創(chuàng)建管網(wǎng)圖；然而，H2

9、ONE需要與AutoCAD綁定，不能作為一個 單獨的軟件運行。H20NE提供了許多建模功能，包括模擬方案管理、消防流量模擬和消火栓分析與水質(zhì)分析。H20NE特有的一些性能包括與SCADA系統(tǒng)能進(jìn)行連接，它允 許從SCADA系統(tǒng)直接提取建模數(shù)據(jù)用于模型校驗和運行應(yīng)急預(yù)案；能量管理模塊 用于確定能效高、費用低的運行策略。H20NET寸于管網(wǎng)的變化以顏色變化區(qū)分，提供“所見即所得”的注釋，包Mai ntai n EP ANET含產(chǎn)生等壓線圖的功能。H20NETg供一個報表工具用于定制報表，可通過用戶 選擇變量、期望的單位、列的格式和相應(yīng)的水力時間段。comp atibility (import an

10、d export all files)1.5 SynerGEE Water ( 版本 4.5)SynerGEEWater是美國STONE公司新的建模軟件。它沒有使用混合法求解管網(wǎng)方程，SynerGEE使用的是牛頓拉夫森法節(jié)點法。因為SynerGEE有能力求解大規(guī)模、復(fù)雜的超過100,000根管道的管網(wǎng)，所以它過去主要被擁有大規(guī)模配 水管網(wǎng)的用戶使用。然而，Syn erGEE的高級版本使得它對任何規(guī)模的管網(wǎng)都適用。SynerGEE運行在 Windows環(huán)境下，有一個獨立的圖形界面。因為Access是目前SynerGEE唯一接受的數(shù)據(jù)庫格式，所以為了充分利用數(shù)據(jù)庫，SynerGEE需要微軟的Acc

11、ess支持。它強大的圖形功能包括顏色區(qū)分，等壓線繪制，抓圖, 并允許各種各樣的光柵圖，矢量圖（例如 AutoCAD ESRI、Microstation 文件） 作為背景圖。Syn erGEE有多種模塊能增強基本的水力建模功能。這些模塊包括：子系統(tǒng)管理模塊一一允許用戶在大的詳細(xì)的管網(wǎng)模型或簡化的模型下工 作。這個模塊能對模型進(jìn)行提取、整合、簡化和削減。-在線模塊能自動轉(zhuǎn)換成運行模式或從 SCADA系統(tǒng)中引用數(shù)據(jù)。-隨時間變化的模塊 能進(jìn)行恒定流、延時模擬和水質(zhì)模擬。-區(qū)域隔離模塊一一使建模者能快速評價管網(wǎng)中切斷某個干管產(chǎn)生的影響。為隔離某個區(qū)域，區(qū)域隔離模塊可通知建模者，哪些閥門需要關(guān)閉。新功能

12、:管道設(shè)計：新模塊提供購買者選擇最低費用設(shè)計專題。實時建模：SynerGEE主腳本和數(shù)據(jù)I/O功能提供綜合監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集 或遙測系統(tǒng)的實時分析能力，向前或向后跟蹤能記錄下來分析數(shù)據(jù)，回答關(guān)鍵性 問題，如哪里出現(xiàn)了質(zhì)量問題、水正在流向何處。商務(wù)過程自動操作：Sy nerGEE以前需要人工重復(fù)記錄商務(wù)工程，現(xiàn)在可以簡單而自動記錄下來，可以解放寶貴的人力資源。需求管理：Syn erGEE允許更多需求類型的分類，允許用戶定義需求是可用或不可用。這種性能支持特殊案例分析，能夠使個人載入多需求模型。用戶可以建立定制需求集，表示系統(tǒng)內(nèi)的鄰域或區(qū)域。然后，需求可以向上和向下分成單 獨的分解因子，而不需要改

13、變原始的標(biāo)準(zhǔn)需求數(shù)據(jù)。 最后，需求可以進(jìn)行地域性 的調(diào)整，用于測量流量和簡化需求。1.6 AquaCADAquaCAD由位于加拿大魁北克的水力建模咨詢公司Aqua數(shù)據(jù)公司開發(fā)和銷售。盡管Aqua數(shù)據(jù)公司在佛羅里達(dá)州開始擴展它的業(yè)務(wù)，但是這個公司辦公地 點主要在美國以外。AquaCAD的建模理論與傳統(tǒng)的建模理論不同，因為AquaCAD把消火栓作為管網(wǎng)模型的一部分，這個功能使模型管網(wǎng)能更精確地代表實際管網(wǎng)。AquaCAD是基于Windows的，獨立運行的軟件。它在自己的圖形界面下運行。此外，AquaCA擁有數(shù)字化功能和DXF格式文件作為背景輸入的功能。AquaCAD 主要的特性包括開放的數(shù)據(jù)庫連接

14、（ODB）模擬結(jié)果的彩色顯示、在線幫助和“孤立節(jié)點”（意味著這些節(jié)點與管網(wǎng)不相連）特性。AquaCA與標(biāo)準(zhǔn)的GIS和SCADA系統(tǒng)格式兼容，但是并不能與任何 GIS軟件進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)輸入連接。為 了使GIS和SCADAfc件與AquaCA結(jié)合，必須首先將 GIS和SCADA文件輸入到Access 中。AquaCA啲一些模塊包括:非定向沖洗模塊這個模塊根據(jù)非定向沖洗先后順序產(chǎn)生沖洗規(guī)劃。沖 洗規(guī)劃是依據(jù)對配水管網(wǎng)的診斷和評價建立的，它包括對正在運行的消火栓進(jìn)行 評價，和模型校驗中每一個消火栓的水力評價。沖洗規(guī)劃產(chǎn)生詳細(xì)的報告和沖洗 先后順序。-水齡和供水區(qū)域模塊盡管 AquaCADf能進(jìn)行水質(zhì)分

15、析，但是水齡和原水影響區(qū)域可通過這兩個模塊計算。-消防模塊一一這個模塊使用戶在消防流量工況下能檢查每一個消火栓的狀況。AquaCAD寸管段數(shù)量和節(jié)點數(shù)量沒有限制，使用節(jié)點法求解管網(wǎng)方程。1.7 InfoWorks WS（版本 12.0）InfoWorks WS是英國 Wallingford軟件公司的產(chǎn)品。它提供了有效的建模方法反映出管網(wǎng)的工作狀況。利用InfoWorks WS，可以建立管網(wǎng)水力模型，并能持續(xù)維護(hù)所建立的模型?？梢赃M(jìn)行新建區(qū)域的管網(wǎng)規(guī)劃、現(xiàn)狀管網(wǎng)局限性分析、 生成不同季節(jié)的調(diào)度方案、應(yīng)急預(yù)案，進(jìn)行水質(zhì)分析、尋求較優(yōu)的工程解決方案。InfoWorks WS為用戶提供了一種可靠、安全

16、、易調(diào)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡化了數(shù)據(jù)管理。其完整的開放式數(shù)據(jù)交換工具提供了一套易用的數(shù)據(jù)輸入、輸出和轉(zhuǎn)換功能,保持了數(shù)據(jù)庫的開放性和完整性。InfoWorks WS實現(xiàn)了 GIS和水力模型的結(jié)合，實現(xiàn)了與GIS的無縫連接，與SCADA系統(tǒng)有較好的連接。與具有前沿水平 的GIS產(chǎn)品可共享模型數(shù)據(jù)，展現(xiàn)和操作模型模擬結(jié)果。主要功能有:供水系統(tǒng)投資規(guī)劃 分析供水系統(tǒng)的局限性 -管網(wǎng)規(guī)劃和消防分析 突發(fā)污染事件和應(yīng)急對策研究 -多水源混合評估 -泵站系統(tǒng)優(yōu)化 水質(zhì)和余氯分析 管道沉積物分析和管網(wǎng)沖洗計劃面向小區(qū)和單個用戶的水力分析1.8 Mike UrbanMike Urban是丹麥DHI公司經(jīng)過整合的城市

17、 GIS和管網(wǎng)建模軟件。其給水管網(wǎng)建模部分的早期軟件為 Mike Net。城市部分MIKEURBA包含（MM模型管理器；CS-Pipeflow管流模擬;CS-RR降雨徑流;CS-Control控制;CS-PT污染物傳輸MikeUrban的給水管網(wǎng)水力計算內(nèi)核為 EPANET并能進(jìn)行水質(zhì)模擬；MikeUrban引進(jìn)了 ESRI的地理數(shù)據(jù)庫技術(shù)，把GIS與建模環(huán)境整合在一起；Mike Urban與SCAD/系統(tǒng)、實時控制系統(tǒng)（RTC和決策支持系統(tǒng)（DSS）能達(dá)到較好的連接。主要功能有：對配水系統(tǒng)模型進(jìn)行自動校驗 消防流量分析 不同調(diào)度方案的模擬，比較 變速泵模擬對壓力管道瞬變流進(jìn)行分析 （能模擬泵的啟閉，斷電事件和判斷是否存在汽蝕的風(fēng)險）1.9 HY-Model 軟件具備圖形的單步放大、相應(yīng)用戶的鼠標(biāo)、 鍵盤輸watermap圖形引擎：負(fù)責(zé)管網(wǎng)圖形、地理背景圖的顯示,單步縮小實時縮放、平移等功能； 管網(wǎng)編輯交互功能： 負(fù)責(zé)圖形系統(tǒng)與用戶的交互操作, 入內(nèi)容