BIM水力模型在智慧水务中的应用.docx

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1、BIM水力模型在智慧水务中的应用一、智慧水务的前世今生以前，城市的人口还不是很多，管网的情况比较简单，偶尔的突发情况靠经验就可以来处理。可是后来农村包围城市，城市规模急剧扩张，水厂和管网遇到的问题也越来越多样，加上很多年久的管网资料匮乏，单纯依靠经验的粗放式管理完全无法满足要求。在这样的背景下，水务行业开始采用遥感遥控技术，数据采集及各种传感器测量技术，这一阶段称为自动化阶段，在这一阶段，基本上实现了工艺过程的自动化控制，生产数据都能够储存起来了。但是这些数据各种类型的都有，没有统一这时就发展到了第二个阶段：信息化阶段，这个时候

2、的主要目标是要实现数据采集，融合，构建信息化的平台，数据统一规划，统一平台。数据有了，也统一了，是该考虑怎样利用这些数据了，要发挥所有数据的作用和价值，这就进入第三个阶段：智慧阶段。在这一阶段主要是通过大数据管理平台进行综合调度，合理优化。二、水力模型在智慧水务中的角色作为水司来讲，管网的数据都有了，可是要怎么运行才能既保证供水需求，又降低能耗和漏损量?怎么才能根据现有的管网情况预测可能发生的爆管?污染范围?污染物跟踪?要怎样在发生突发事情时从众多应急方案中选出最优的一个?怎么知道扩建改造的管网是设计是否合理?……要实现这些，就

3、需要对水司现有的数据进行分析，这么多的数据，靠人脑去分析无论是从精确性还是效率来说都是不可靠的，于是依托于计算机进行分析模拟的水力模型就出场了。三、供水企业对管网建模的期望：(1)定位：不仅仅是为了调度，更多是为了管理。(2)要了解模型的局限性：①节点流量的不准确、管线与管配件摩阻的不确定性、水泵运行曲线的不确定性、管径大小的不准确等，永远不可能达到模型计算结果与实际测量相一致。②如同汽车、电话等，模型可提供方便，节省投资与人工，会预防事故的发生、减少事故的危害程度，从而降低风险成本，但不会直接创造经济效益。③增加人工费：专人对

4、新管线、新设施、新用户等及时更新，是模型准确与否的关键。④技术维护费：软件及时更新是获得新技术的关键。四、模型成功的关健(1)软件应用非常复杂，开发与维护人员需专门培训;因为不能使用或正确应用软件，是许多水司建模失败的原因。(2)模型要作为水司的公共资源：要为规划设计部门、管理与决策部门、调度部门、维护维修部门等所应用，而不仅是局限于建模人员。(3)有一支相对稳定的建模队伍：这支队伍不但要会建模，更要会分析模型，要从每天的运行结果，找出系统可能的隐患，如可能爆管的地区、可能的漏水点、可能的阀门关闭，并提供调度预案等。(4)硬件配

5、套程度：SCADA系统、计量设施等;(5)资料完善程度：GIS系统、CAD系统、施工图竣工图、用户系统、城市规划、水泵曲线、管线情况、配件情况、地形地貌情况、历史记录、天气预报等;五、水力模型功能和特点不同的水力模型可以实现的功能上会有区别，这里主要介绍的是美国Bentley公司的给水水力模型软件WaterGems这款软件。WaterGEMS是一款针对供水系统推出的水力和水质建模解决方案，它具备先进的数据互用性功能、地理信息模型构建功能、以及优化工具和资产管理工具。从消防水耗、污染物浓度分析到能源消耗和投资成本管理。WaterG

6、EMS为工程分析、设计和优化供水系统提供一个易于使用的环境。其主要的特点和功能如下：(1)数据的互通性WaterGems是目前市场上唯一一个全面支持4个平台运用的水动力模型解决方案。(2)模型校准-设计-优化①将费时费事的模型校准过程自动化，确保模型为您的决策提供反映了管网真实情况的精确可靠模拟结果。②评估成千上万种管网设计或管网改造方案，找出符合您的技术经济条件的最优方案，以优化投资准则最大程度地利用管网效率。③达尔文水泵优化调度程序最佳的水泵运行优化进行能量优化和节能降耗的分析将结果形成方案通过管网简化可以得到最好的结果调整

7、定速和变频水泵(3)压力分区管理大多数供水管网系统具有多个压力分区①压力分区管理器-结果显示表②压力分区管理器-分区显示③压力分区管理器-流量平衡(4)危险程度分析管网在运行中会面临这些问题:①哪里会断水?②当隔离部分系统那些区域用水会受到影响?③确定维修资金用在什么位置更有效?通过危险程度分析中心:①通过新的隔离阀门确定管网划分②针对管网片区确定管网划分③运用水力计算引擎查找每个片区危险隐患(5)消防分析①消防流量分析消火栓à保护资产的有效设施分析消火栓服务范围内的管网及消防流量方案查看管网，标识出那些区域在火灾时是安全的那些

8、是受消防流量影响的模拟一处或者多处火灾发生消费流量分析报告消防流量分析结果查看器色彩标识标注(6)水质分析与安全①浓度分析拟任意进入系统中的物质：余氯、氟化物、不确定物质。水池混合加药点设置浓度分析②水质分析与安全确定水龄水在管网中停留时间水池混合③水源追踪追踪