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水利水 电技术第 4 1 卷2 0 1 0年第 1 期 港区给水工程管网模拟软件的选择 俞梅欣 ，喻 国良 ( 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院 ，上海2 0 0 2 4 0 ) 摘要 ：随着港 口经济的高速发展 ，大规模、综合性的港区工程对给水管网的规划和设计提 出了更高 更精确合理的要求 ，而传统的给水管网系统的设计和监控 方法逐见弊端 因此，兼具水力计算和 系统 分析等功能的管网模拟软件逐渐成为管网系统设计和管理的重要手段。文中介绍了对 目前世界上市政 工程中应用较广的给水管网软件，并比较分析 了其优缺点 ，希望能在港区工程给水管网建设 、管理 以 及模拟软件开发方面提供参考。 关键词 ：港区； 给水工程 ；给水管网； 模拟软件 ；G I S 中图分类号 ：T U 9 9 1+ T ff 3 9 1 9 文献标识码 ：A 文章编号 ：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 4 3 0 5 Se l e c t i o n of s o f t wa r e f o r s i m u l a tio n o f wa t e r di s t r i but i o n ne t wo r k i n p o r t a r e a YU Me i x i nYU Guo l i a n g ( S c h o o l o f N a v a l A r c h i t e c t u r e ，O c e a n a n d C i v i l E n g i n e e r i n g ， S h a n g h a i J i a o T o n g U n i v e r s i t y ，S h a n g h a i 2 0 0 2 4 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：W i t h t h e r a p i d d e v e l o p me n t o f t h e p o r t e c o n o my i n Ch i n a ，t h e h i g h e r a n d mo r e a c c u r a t e r e q u i r e me n t s f r o m t h e l a r g e s c a l e a n d i n t e g r a t e d mo d e r n p o r t p r o j e c t s a r e p l a c e d o n t h e p l a n n i n g ，d e s i g n a n d ma n a g e me n t o f t h e w a t e r d i s t r i b u t i o n n e t wo r k，a n d t h e n s o me d e f e c t s f r o m t h e t r a d i t i o n al me t h o d s f o r t h e d e s i g n a n d mo n i t o r i n g o f t h e wa t e r d i s t r i b u t i o n n e t wo r k ha v e c ome o u t gr a du a l l y Co ns eq ue nt l y，t he s o f t wa r e f o r s i mu l a t i on o f t he wa t e r d i s t r i bu t i on ne t wo r k a p pe nd ed w i t h t h e f u n c t i o n s s u c h a s h y d r a u l i c c a l c u l a t i o n ，s y s t e m a n a l y s i s ，e t c i n c r e a s i n g l y b e c o me a ma j o r t o o l f o r t h e d e s i g n a n d ma na g e me nt o f t he n et wo r k s y s t e m Th e s o f t wa r e s f o r t h e wa t e r s u ppl y en gi ne e r i ng a pp l i ed t o t he mun i c i p al e ng i ne e r i ng i n t he wo r l d ar e i nt r o d uc e d he r e i n al o ng wi t h t he c ompa r i s o n a n d a nalys i s o f bo t h t h e me r i t s a nd d e f e c t s o f t he m ， S O a s t o p r o v i d e s o me r e f e r e n c e s for t h e c o n s t r u c t i o n a n d ma n a g e me n t o f t h e wa t e r d i s t r i b u t i o n n e t wo r k i n p o r t a r e a a n d t he de v e l o pme nt o f t h e s i mul a t i o n s o f t war e s c o nc e r ne d Ke y wo r ds：p o r t a r e a；wa t e r s up p l y e n g i n e e rin g；wa t e r di s t ribu t i o n ne t wo r k；s i mul a t i o n s o f t wa r e；GI S 1 概述 我 国港 口工程的飞速发展对港区给水 系统设计提 出了新的要求。港 口建设 中，供水系统规模直接影响 到港口给水工程的造价。对于一些远离城镇的港 口， 需要 自建水源或铺设较长的输水管线 ；对于临港工业 有一定规模 的港口，供水系统的规划对给水工程投资 影响更大。城市规模的扩大和港 区建设要求的不断提 高 ，使得传统 的管 网设计方法不再适 用于这种 高密 度、高复杂性的管网系统 ，给水管网模拟与设计软件 已成为当前最有效的分析手段 。因此 ，合理选择给水 管网模拟软件具有重要意义 。 Wa t e r Re s o u r c e s a n dHy d r o po w e rEn g i n e e r i n g V o 1 41 No 1 港 区给水管网作为港 口建设 中的配套工程 ，其供 水系统往往 自成体系 ，与普 通市政给水有一定差别 ( 见表 1 ) 。如天津港预测 2 0 2 0年北疆港区和南疆 港 区日最大用水量分别为 6万 7万 t 和 3万 3 5 万 t ，北疆和南疆分别建设相对独立的给水管 网系统， 经海防路输水干管接人塘沽城区形成多水源联合供水 收稿 日期 ：2 0 0 9 0 6 2 3 基金项 目：国家水体 污染控制与治理科技 重大专项城市景观湖泊 生态调水 优化 调控技 术及工 程示 范子课题 ( 2 0 0 8 Z X 0 7 1 0 6 2 1 ) 。 作者简介 ：俞梅欣 ( 1 9 8 4 一 ) ， 男 ，浙江舟山人 ，硕士研究生 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 俞梅欣， 等港区给水工程管网模拟软件的选择 管网系统 ，远期还将形成区域内的分质供水系统 ，其 散货物流中心供水系统各 自独立。 表 1 港 区给水系统 用水区域 货种 码头、库场区 辅助生产区 件杂货 ( 船舶 +生产 +生活 +消防) 系统 ( 生产 十生活 +消防) 系统 ( 船舶 +生产 +生活) 系统 油 、L N G ( 生产 +生活 +消防) 系统 消防系统 ( 船舶 +生产 +生活 +消防 ) 系统 煤 ( 生产 +生活 +消防) 系统 ( 喷洒防尘 +消防) 系统 ( 船舶 +生产 +生活 +消防) 系统 矿石 ( 生产 +生活 +消防 ) 系统 ( 喷洒 防尘 +消防) 系统 给水管网模拟方面，众多学者在过去近 8 0年 中 开展了大量研究 ，包括在不同边界调节和运行工况下 的流量、压力和水质参数的确定等 ，开发了许多管网 模拟软件。早在 1 9 3 6年就出现 了借助计算尺的手工 计算 来 求 解 环 方 程 的 稳 态 迭 代 算 法。 1 9 8 3年， K Y P I P E成为全球第一个能在 I B M P C机运行 的水动 力模拟计算软件 ，它采用线性理论算法来求解的管网 模型，但 在用 户界 面方 面 比较欠 缺。随后 出现 了 WA D I S O模型和 T K S O L V E R模型 ，前者是最简单 的 求解模型 ，但功能较少，后者在求解管网方程时运行 速度很慢 ，故多用来作为测试和学习的工具 。1 9 9 1 年，全球第一个基于 A u t o C A D平 台的水动力模型模 拟软件 C y b e me t 问世 ，1 9 9 3年 E P A N E T开发成 功， 随后出现了 H ， O N E T和 Wa t e r C A D。 目前国内外众多的给水管 网模拟软件在计算分析 管网时系统虽采用相类似的原理，但在用户界面、特 色功能及内嵌程序等方面有所区别 ，许多尚在完善过 程 中。本文针对港区给水工程设计中用水量 、水压 、 水质等要求，介绍分析现行国内外典型的给水管网模 拟软件，旨在对港区给水工程设计 、系统优化及模拟 软件开发起参考作用。 2 给水管网模拟的基本理论 管网建模是利用计算机软件创建能代表真实配水 系统模型的过程 ，用于模拟不同方案的流量 、水压 、 水质等。由于真实系统的复杂性，要求模拟软件必须 具有高度的适应性、灵敏性和便捷性，因此，模型开 发时应主要从基本方程、校准能力 、细化功能、输入 输出等四方面来考虑。 给水管网系统模拟软件的两大理论基础为能量守 恒方程( 1 ) 和质量守恒方程( 2 ) 丢 + = + + 善 + ( ) 式中， P 为压强 ( P a ) ；-g为容重( N m ) ； 为高程 ( m) ；V 为流速 ( m s ) ；g为重力加速度 ( m s ) ；h 。 为从水泵处得到的压力水头 ( m) ；h 为水头损失总 和( m) 。 Q A t =Q A t + ( 2 ) 式中，Q 为流人节点的总流量( m s ) ；Q 。 为流出节 点的总流量( m s ) ； 为水塔或水库中的体积变化 量( m ) ；A t 为时间变化( s ) 。 目前 ，常用的管 网计算方法主要有 Ha r d y C r o s s 法、N e w t o n R a p h s o n法、线 性 理 论 法、环方 程 法 、 有 限元法等 J 。一般先计算 出通过各处 的流量 ，然 后计算相应 的水压 ，以模 型源头 的起始水压为初始 条件 ，通过计算沿程水头损失来确定水压在管 网中 的变化。通过 重 点考 虑地 面 高程 、管道 尺 寸和 材 料、摩擦系数及管网中各种阀 门等一系列 因素的约 束作用来校准模型，使其能较精确地计算管网中的 水头损失 。 3 典型给水管网模拟软件 3 1 EP ANE T E P A N E T由美国国家环保局主持开发 ，虽界面简 单 ，但计算能力较大 ，可直接在 Wi n d o w s平 台上运 行。该软件几乎可用于所有配水系统的模拟 ，包括管 道流量、节点压力、物质输移等 ，进行多方案互相分 析 ，也适用于供水量随时空变化的管网系统。它不仅 能进行延时水力和水质模拟 ，还能针对化学物质扩散 来进行水龄的动态模拟 ，计算管流中来自不同源头的 水体的百分比并进行追踪。在计算方法上，它采用联 合梯度算法来代替之前一贯采用的繁琐的 H a r d y C r o s s 方法 ，是给水管 网模拟软件发 展的一大进步。 联合梯度算法将管网计算转化为一系列的线性方程来 求解 ，既简化 了计算过程，也提高了计算精度 和速 度 。 迄今为止 ，它依然是世界公认 的最好 的给水管 网软件计算引擎之一。由于其源代码完全开放，还 提供免费的 E P AN E T程序工具 包，故很多软件采用 其作为内置计算引擎。E P A N E T程序工具包是一个 动态连接库 ，它允 许用户根 据 自己的需求对 E P A N E T计算 引擎 进行 个性 化 的更改 ，书写 语 言包括 C C+ +、D e l p h i 、P a s c a l 以及其他任何可用 Wi n d o w s 动态连接库的计算机语言。用户可以利用此功能将 E P A N E T计算引擎集成到 C A D或 G I S软件 中，也可 水利水电技术第4 1卷2 0 1 0 年第 1 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 以使该软件生成指定 的结果输 出报告格式 。周 玉文 等 为预测供水 管 网分 区改造 对供水 管 网的影 响 ， 曾利用该经典计算引擎 自行开发 了一套 与 G I S平 台 相兼容 的供水 管 网建模 软件 N e t G I S 。R o s s ma n等 5 J 利用 E P A N E T发展 了饮用水管 网系统 中的余 氯分 析 和跟踪模型。 3 2 W a t e r CAD Wa t e r C AD是 美 国 B e n t l e y公 司 开 发 的 H a e s t a d M e t h o d s系列产品之一 ，能较全面地模拟管道水流输 送及物质浓度输移 ，用户界面友好 ，可对管网系统进 行静态和动态分析 ，为用户在水力计算 、运 营管理 、 消防流量分 析和水 质模拟 等方 面提供轻 松 的平 台。 Wa t e r C A D具有二大特色的模块 。 ( 1 ) 达尔文设计系统。 Wa t e r C A D不仅集 成 了单 目标遗 传算 法 优化 功 能 ，也具备多 目标遗传算法优化设计能力 。其 中的 达尔文设计 系统采 用遗传算 法 ，用户可 选择 “ 成 本 最低最优化” 、“ 效率最大最优化 ” 和“ 成本一效益平 衡最优化” 三者 中的任一 最优化模 型来对管 网进行 设计 。 ( 2 ) 达尔文校正系统。 配水管网模型的校正过程非常复杂，需要通过调 整各未知参数来减小节点水力坡度和管道水量的模型 预测值与现场观测值之间的误差。模型校正又是一个 非常重要的步骤 ，它不仅关系到模型准确与否 ，更与 管网建设投资和运行方案设计息息相关。传统的校准 方法是通过预先运行所建模型 ，再将软件计算值与现 场实测值进行 比较 ，如相差较大 ，则修改模型，将再 次运行后的两值进行 比较 ，如此反复。显然 ，当遇到 相当复杂的管 网系统时 ，此法特别费时费力。然而 ， 达尔文校正系统以公式化的形式将最优化 问题定义为 包含 3个校准 目标的非线性最优化问题 ，三个 目标分 别为差的平方和最小、差的绝对值最小 、最大的差的 绝对值最小。它主要通过调节相应 的模型参数 ，如管 道的 H a z e n - Wi l l i a ms 系数和节点需水量 ，来减小在不 同边界和工况情况下模拟计算值 与实测值之 间的误 差 。 该软件界面简洁，操作方便 ，建模准确性高 。尤 其是它能同时快速地管理 、计算和分析多个方案 ，并 通过数据报告和可视化结果表现工具来快速定位需要 改善的管网位置或设置水库或水泵的最合理位置的功 能 ，广受好评。它曾被希腊雅典选为改善其城市配水 系统的重要工具 ，以此来应对 2 0 0 4年奥运会期间大 量的来访者可能对 给水 管网带来的压力 冲击。此后 ， 水利水电技术第4 1 卷2 0 1 0年第i期 俞梅欣， 等港区给水工程管网模拟软件的选择 该软 件 也被北 京 采用 ，作 为规 划设 计 和模 拟计 算 2 0 0 8年北京奥运会期 间北京市的供水需求 。美 国 Me h o o p a n y市政局曾采用该软件对该市已有的配水管 网进行 了模拟和评估 ，找出了原有管 网系统 的弊端， 在综合考虑工程可行性和经济投资的基础上提 出新建 水塔 、修改部分环路等最优化改进方案 ，目前该工程 已投入运行。 3 3 I n f o W o r k s W S I n f o Wo r k s WS是英国 Wa l l i n g f o r d软件公司开发的 供水管网系统水质和水力模拟软件。 该软件主要包含管 网水 力计算模块 、水质分析 模块 、消 防流量分 析模 块 、管线重要 性评估 模块 、 爆 管分析模块 、沉积物分析模块 、干管 冲洗分 析模 块 、管道漏水分析模块 、管网优化 分析模块等 ，集 数据库 ( 支持 A C C E S S 、S Q L S e r v e r 和 O r a c l e ) 、水力 计算引擎和实时监控分析工具于一体 ，为给水管 网 的建模和计算提供较完整的分析结果。它 的数据兼 容性好 ，可导 出管网数据并将其导人 到多种 G I S系 统 中， 如S ma l l Wo r l d 、A R C I n f o 、I n t e r g r a p h 等。 G I S系统软件 的数据 也可直接导入 到该软件 中，特 别是与 Ma p l n f o P r o f e s s i o n a l 和 A r c V i e w G I S之 间可直 接连接 ，大大方便管 网模 型的精确定位 。此外 ，它 还兼容 同类模 型 的数据 ，如 We s N e t ，Wa t N e t 、S y n e r G E E Wa t e r 等 。 该软件在管道检漏、管网规划等方面具有出色的 表现 ，曾帮助塞尔维亚首都发现其城市给水管网系统 中的渗漏管道位置 ，并提供 了行之有效 的改进措施。 2 0 0 5年 ，杭州市采用该软件对杭州市主城区的供水 管网进行建模 。 3 4 M I KE NET MI K E N E T是丹麦水力研究所的一款城市供水管 网模拟及管理专业软件。 该软件内嵌 先进的水力专业 引擎 和强大 的 S Q L S e rve r 数据库管理系统 ，采用 E P A N E T模拟压力管道 系统 内水力和水质 ，跟踪每根管道内的水体流动 、节 点压力 、水池水位和化学物浓度 ，并能对大量数据进 行科学有效地管理 、输出、编辑和查询。它具有清晰 便捷的操作界面 ，可 以导入 M a p l n f o 、A r c l n f o和 A r c V i e w等 G I S软件 的数据格式 ，方便用户快速建立模 型。同时它还具备 管网实时监控功能，用 任何 S C A D A系统实现供水取水 ，从水源到用户的实时监测和 操作运行模拟 ，实时控制和掌握供水 系统 的运行状 况 。在结果输 出方 面，该软件提供多种 图象表示 方 式 ，动态演示平面和剖面管网压力分布、水质变化等 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 俞梅欣， 等港区给水工程管网模拟软件的选择 模拟结果。 郑州市采用了该软件为郑州市供水系统的改扩建 提供宏观的、总体的分析策略，同时用于对供水系统 的 日常管理 、维护和更新，以及为爆管等突发事故提 供应急预案选择。F o n t e n o t 等 将该软件 和 S C A D A 系统结合起来开发了一款新的给水管网实时监控系统 M I K E N E T S C A D A，该系统提供 O n L i n e和 O ff - L i n e 两个模块 ，是系统管理、管网优化、紧急响应甚至风 险分析的有效工具。 3 5 其他模拟软件 H O N E T是由美国 M WH公司开发的给水管 网软 件 ，运行速度快，具备全面的水力和动态水质建模 、 能耗管理 、实时模拟和控制 、单向冲刷等功能及 自动 化的在线 S C A D A界 面。它能通畅 地与所有 的标 准 G I S 、电子表格和数据库软件进行数据交换。支持 P o s t G I S S p a t i a l D a t a E n g i n e ，且可导入其他建模软件 创建的数据。该软件可根据随时间变化的参数创建动 画序列，并通过鼠标点击展示精确的光滑等值线。它 目前多用于美洲地 区的配水 管网设计与规划。2 0 0 5 年，美国 P a j a r o流域水资源管理局采用该模型评估并 设计 了海岸给水管网分布系统 ，确定了设计基础设施 的尺寸规模和增压泵站的规模 ，评估了不同的管道走 线和配水时间方案。 S y n e r G E E Wa t e r 由美国 S t o n e r 公司开发 ，过去主 要被用 于超大规模 的复杂 配水管 网，采用 N e w t o n R a p h s o n节点法替代混合法来求解管网方程。上海市 曾在 1 9 9 5年利用该软件进行给水管网的动态水力模 拟 ，业 已建立了完整的管 网系统模型 ，在 日常更新、 监控和维护中起 了非常重要的作用 。 P I C C O L O是 由法 国 S A F E G E公 司开发的给水管 网系统模拟软件 ，其市场主要集中在法国及欧洲部分 地区。H a r ma n t 等 利用该软件对法国 C h o l e t 地区给 水管网进行了模拟 ，并对由管道和节点形成的矩阵方 程进行了计算求解 ，建立 了一种挑选最佳水质监测点 的新方法。 国内 目前主要有两大 给水管 网系统模拟软件 ： H Y - N e t S i m u和 WN W。前者是上海三高宏扬软件有限 公司研究开发的，可进行管网规划、数据查询、管网 计算等功能。后者是哈尔滨工业大学给排水系统研究 所研究开发的系列软件，不仅可以进行管网的水力模 拟 ，还可以进行管网的水质模拟 ，包括余氯、三卤甲 烷、折算水龄的动态模拟等等。 4 综合比较与分析 从以上介绍和分析可知 ，国内外的几大管网模拟 4 6 软件大多具有相似的功能，其主要区别集中在以下几 方面。 ( 1 ) 软件价格 。 除 E P A N E T是完全免费外，其他软件都需要支 付一定费用，且不同的缴费等级在管段的数量和系统 的节点数量上限制不同。 ( 2 ) 内嵌计算方法和计算引擎。 E P A N E T和 P I C C O L O采用梯度算法来进行管 网 水力计算，梯度法相对于其他方法具有初值选取要求 不高、收敛速度快等特点，是求解非线性方程组的经 典方法 。Wa t e r C A D、H 2 O N E T和 MI K E N E T使用 的均是 E P A N E T计算引擎，而 I n f o Wo r k s WS使用 的 则是加强版的 We s N e t 引擎。We s N e t 也是业界闻名的 高速、稳定的管网计算引擎 ，其独特之处就是综合考 虑了阀门和水泵的模拟作用，而非仅将管网简化为管 道 中的水流运动。 ( 3 ) 多方案管理功能。 多方案管理功能使用户能同时对多个模拟方案进 行计算 ，并通过对 比分析确定最优方案。Wa t e r C A D 和 H ： O N E T具有 比较完 整的多方案 管理功 能，而其 他软件在这方面尚有欠缺。 ( 4 ) 与 G I S系统的接 口。 G I S系统能对地 理位置进行精 确的定位 ，故对 于港区、码头等处 的给水管网建设 ，如何将 管网系 统模拟与 G I S技术结合起来显得尤为重要 ，并 已成 为 目前管 网模拟软件发展的趋势。杨庆等 曾针对 秦皇岛港区供水管道系统 ，利用 G I S技术建立 了管 线动态管理系统 ，并在 A r c V i e w操作平 台上 建立 了 港区供水 管 网的震害 预测模 块。以上软件 除 E P A N E T尚不具有此功能外 ，其他 软件都 能直接与 G I S 系统对接 。 ( 5 ) 与 S C A D A系统的接 口。 S C A D A是以计算机为基础 的过程控制与调度 自 动化系统 ，可对现场的管道、阀门、水泵等运行设备 进行监视和控制 ，以实现数据测量与采集 、参数设置 与 调 节 及 紧 急 情 况 报 警 等 功 能。Wa t e r C A D 和 H 2 O N E T具有 比较灵活的与 S C A D A系统之间的接 口， 而 E P A N E T未直接配备此 功能，其他软件在此功能 上则不全面。 ( 6 ) 水质模拟模型。 在污染物计算方 面，E P A N E T和 P I C C O L O都是 平流输移计算模型，不能计算因垂直扩散带来的污染 物浓度变化。 可见 ，不 同的管网模拟软件各有利弊，除完善 自 水利水电技术第4 1 卷2 0 1 0年第1期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 身所缺功能外 ，更应注意在数据 兼容性上作更 大改 进 ，以使相互之间能够协同工作。 5 结语 港区给水管网建设是港 口基础设施建设的重要组 成部分 ，直接影响着港区的生产 、生活及其他应急工 作 ，而管网模拟软件是综合性大型港 口建设其高复杂 性和多功能性给水管网系统的强大工具 。从上述对全 球代表性给水管网系统模拟软件的对比分析可知 ，港 区给水管 网系统的设计应该根据区域地形地质和用水 规模及特点的不同，适宜地选择给水管网系统模拟软 件来进行模拟和分析 。由于港区工程的特殊情况 ，为 保障给水管网的优化设计和 良好运行 ，要求给水管网 模拟软件在与 G I S系统和 S C A D A系统的互连上有更 灵活的接 口，这不仅应成为本类模拟软件开发过程 中 的重点，更是当前国内外给水管网模拟软件亟待改进 和完善的地方。 参考文献 ： 1 李卓 港区工程给水 系统设计 J 水 运工程 ， 2 0 0 4 ，( 3 ) ： 1 0 3 1 O 5 2 M a y s L wR e l i a b i l i ty a n a l y s i s o f w a t e r d i s t r i b u t i o n s y s t e m s M AS CE，Ne w Yo r k，1 9 8 9 3 赵洪宾 给水 管网系统理论 与分析 M 北京 ：中国建筑 工、 l ( 上接 第 3 9页) 经工程投资比较，管桥方案 比倒虹吸方案投资节 省 2 1 0万元 ；管桥方案钢管短 1 0 9 i n ，水头损失比埋 管方案少 0 0 8 I l l ；从运行条件看 ，两个方案都能满 足各种不同工况运行的要求 ，在以后 的运行维护 中， 管桥方案设有检修桥 ，且为明钢管 ，维护简单 ，倒虹 吸方案钢管垂直高差 4 0 m，从 内部检修时上下困难 ； 从泥沙淤积看 ，管桥方案为 0 0 0 3的顺 向纵坡 ，没有 泥沙淤积问题 ，倒虹吸方案则存在泥沙沉积在倒虹吸 段，且清淤较困难；从施工条件看 ，倒 虹吸方案主要 是明挖和明管外包 ，施工难度较小 ，而管桥方案需浇 筑 7座不 同高度的桥墩 ，施工难度相对较大；从环境 影响看 ，倒虹吸方案明挖范围及土石方量较大 ，对周 边环境影响较大 ，而管桥方案对周边环境影响相对较 小 。综合以上比较 ，管桥方案优于倒虹吸方案 ，推荐 管桥方案 。 4 结论 水工隧洞线路布置中各关键 因素是相互关联 的， 俞梅欣， 等港区给水工程管网模拟软件的选择 出版社 ， 2 0 0 2 周玉文， 汪明明， 刁克功， 等 供水管网分区数学模拟 A 第 四届亚太地区 D H I 软件技术论坛论文集 C 2 0 0 6 L e wi s A R，Ro b e r t M C，W alt e r M G Mo d e l i n g c h l o rin e r e s i d u als i n d ri n k i n g w a t e r d i s t r i b u t io n s y s t e ms J J o u ma l o f E n v i r o n m e n ta l E n g i n e e ri n g ，1 9 9 4， 1 2 0 ( 4 ) ： 8 0 3 8 2 0 Ha e s t a d Me t h o d s Be n t l e y W a t e r CAD V8 XM E d i t i o n Us e r S Gu i d e M H a e s t a d Me t h o d s I n c 2 0 0 6 C h ris W J Us i n g e v a c u a t i o n s i mu l a t i o n s f o r c o n t i n g e n c y p l a n n i n g t o e n h a n c e t h e s e c u ri t y a n d s a f e t y o f t h e 2 0 1 2 o l y mp i c v e n u e s J S a f e t y S c i e n c e ， 2 0 0 8 ， 4 6 ( 2 ) ： 3 0 2 3 2 2 赵安瑜 ，柳坚 ， 应松枝 ，等 杭州市供 水管 网模 型的建立及 应用 J 给水排水 ， 2 0 0 8 ， 3 4 ( 6) ：1 0 2 1 0 5 F o n t e n o t E，I n g e d u l d P， Wo o d D Re al Ti me An a l y s is o f Wa t e r S u p p l y and Wa t e r D i s t ri b u t i o n S y s t e ms R Wo r l d Wa t e r a n d E n v i r o n me n ta l Re s o u r c e s C o n g r e s s an d R e l a te d S y mp o s ia，2 0 0 3 方芳 给水管网计算机动态水力模型的分割 J 城市公用 事业 ， 2 0 0 4，1 8 ( 3 ) ： 2 5 2 8 Ha r ma n t P h，Na c e A，Ki e n e L，e t a1Op t i ma l S u pe r v i s i o n of Drin k i n g Wa t e r D i s t r i b u t i o n N e t w o r k R W R P M D 9 9 一 P r e p a r i n g fo r t h e 2 1 s t C e n t u r y，1 9 9 9 许仕荣 ， 邱振华 给水管网的计算理论与 电算应用 M 长沙 ： 湖南大学出版社 ， 1 9 9 7 杨庆 ， 罗增文 ， 栾茂 田， 等 G I S技术在秦皇岛港区供水管网 震害预测 系统 中的应用 J 世界地震工程 ， 2 0 0 3 ，1 9 ( 2 ) ： 9 6 一 l O1 ( 责任编辑欧阳越 ) 牵一发而动全身，需通盘考虑 ，特别是在前期阶段 ， 应多作 比较 ，平面转弯点和隧洞纵坡坡度 的选择 ，应 综合考虑岩层走向、隧洞埋深 、相邻建筑物影响 、跨 越 冲沟方式 、施工支洞位置 、调压井位置等 ，本文通 过分析虎牙河的水工隧洞的设计，对水工隧洞的平面 线路布置 、拐点设计、隧洞埋深与纵坡的选取 、施工 支洞的布置以及跨越冲沟的方式等关键技术进行 了分 析 ，为类似工程的设计提供参考。 参考文献 ： 1 董安建 ，刘世煌 我 国的水工 隧洞 建设 J 水利 水电技 术 ， 1 9 9 9，3 0 ( 1 2 ) ：5 6 5 8 2 刘世煌 水工 隧 洞事 故教 训 J 水利 水 电技 术，2 0 0 0 ，3 1 ( 4 ) ：3 8 4 0 3 刘秀珍 水工 隧洞 衬砌结构设 计的一些基 本原则 J 水利水 电技术 ，1 9 9 9，3 0 ( 1 2 ) ：6 2 - 6 4 4 中华人民共 和国水利行业标 准 水工 隧洞设计规 范( S L 2 7 9 2 0 0 2 ) M 北京 ：中国水利水电出版社 ，2 0 0 3 5 潘家铮 水工隧洞和调压室一水工隧洞部分 M 北京 ：水利 电力出版社 ，1 9 9 0 ( 责任编辑陈小敏) 水利水电技术第4 l 卷2 0 1 0年第 1期4 7 引 m r【rL r【 r L rL r L 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m