第四章-给水排水管网模型.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第四章 给水排水管网模型,4.1 给水排水管网模型化,给水排水管网是一类大规模且复杂多变的网络系统，为了便于规划、设计和运行管理，应将其简化和抽象以便于用图形和数据表达和分析的系统，称为给水排水管网模型。,给水排水管网的简化,所谓简化，就是从实际系统中去掉一些比较次要的给水排水设施，使分析和计算集中于主要对象。,简化原则,：宏观等效原则；最小误差原则。,简化方法,：,1）删除次要管线，保留主管线；,2）交叉点近可合并为同一交叉点；,3）将全开阀门去掉，将管线从全闭阀门处切断；,4）采用水力等效原则将不同管材和规格等效为单一管材和规格；,5）并联管线可简化为单管线；,6）大系统可拆分为多个小系统。,附属设施简化,：,1）删除不影响全局水力特性的设施；,2）将同一处的多个相同设施合并。,节点合并,管段合并,分解,忽略,给水排水管网的抽象,所谓抽象，就是忽略所分析和处理对象的一些具体特征，而将它们视为模型中的元素，只考虑它们的拓扑关系和水力特性。,经过简化的给水排水管网进一步抽象成为仅由,管段,和,节点,两类元素组成的管网模型。,管段和节点,管段,：管线和泵站等简化后的抽象形式，只输送水量，,不允许改变水量，但可以改变水的能量,。,当管线中间有较大的集中流量时，应在集中流量点处划分管段，设置节点。,泵站、减压阀、跌水井、非全开阀门,等应设于管段上。,节点,：管线交叉点、端点或大流量出入点的抽象形式。,水的能量唯一，但有流量的输入或输出,。,管段和节点的属性,管段属性,构造属性：管长、直径、粗糙系数。,拓扑属性：管段方向、起点、终点。,水力属性：流量、流速、扬程、摩阻，压降。,节点属性,构造属性：高程、位置。,拓扑属性：与节点关联的管段及其方向、节点的度；,水力属性：节点流量、节点水头、自由水头。,管网模型的标识,（1）节点和管段编号,节点（1）,（2）,管段1,2,（2）管段方向的设定,任意设定，不一定等于管段中水流的流向。实际流向与设定方向不一致，用负值表示。,（3）节点流量方向的设定,流出节点为正，流入为负值。,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,1,9,8,7,6,5,4,3,2,Q,7,Q,3,Q,2,Q,1,Q,4,Q,5,Q,6,Q,8,q,1,h,1,q,6,h,6,q,5,h,5,q,2,h,2,q,3,h,3,q,7,h,7,q,8,h,8,q,9,h,9,q,4,h,4,管网节点数N和管段数M的关系,两大类管网：树状网和环状网,树状网：M=N-1,环状网：M=L+N-1（L为内环数）,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,1,9,8,7,6,5,4,3,2,Q,7,Q,3,Q,2,Q,1,Q,4,Q,5,Q,6,Q,8,节点数：N=8,管段数：M=2+8-1=9,环状网生成树,必须破坏所有的环或回路，被删除的管段称为连枝,连枝等于环数,1,1,3,2,7,4,6,5,8,