城镇供水管网模型建设技术导则.docx

ICSXXXXXXCCSXXX备案号XXXDB31上海市地方标准DB31TXXX-XXX代替DB31/T800-2014城镇供水管网模型建设技术导则TechnicalguideIinesforpipenetworkmodeIconstructionofurbanwatersuppIynetworksXXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施上海市市场监督管理局发布前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14总则25模型分级25.1应用目标25.2应用层次35. 3建模步骤36软硬件要求36. 1一般规定37. 2软件要求38. 3硬件要求47数据采集49. 1一般规定410. 管网基础数据采集411. 用水量数据采集412. 管网运行控制数据采集513. 5数据检查与评估58离线模型建设与校核58. 1一般规定58. 2参数测定58. 3参数初始值设置68. 4水量分配68. 5模型测试68. 6模型校核614. 7精度评估79在线模型建设与校核79. 1一般规定89. 2数据要求815. 3建设与校核810模型应用810.1一般规定810. 2规划设计应用81.1 3状态评估与运行调度应用910.4 水质模型应用911更新维护911.1 一般规定911.2 更新维护机制911.3 维护内容与更新频率10附录A11附录B12附录C1314附录D-XX-1刖S本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替DB31/T800-2014城镇供水管网模型建设技术导则，与DB31"800-2014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）调整了文件的适用范围，增加了“模型建设”，删除了“参数设定”（见第1章范围，2014年版的第1章范围）；b）更新了引用文件，删除“GB50788城镇给水排水技术规范”，将“GB50032006室外给水设计规范”更改为“GB50013室外给水设计标准”，增加“GB/T39204信息安全技术关键信息基础设施安全保护措施”（见第2章规范性引用文件，2014年版的第2章规范性引用文件）；C）删除“宏观模型”，“微观模型”更改为“管网模型”，并增加了“离线模型”“在线模型”“模型更新维护”和“插值算法”的术语（见第3章术语和规定，2014年版的第3章术语和规定）；d）对文件总则重新进行定义，增加了“规划”“计划方案”和“模型更新与校核”，删除“建模步骤”（见第4章总则，2014年版的第4章总则）；e）更新了模型应用目标的表述形式，增加了“供水管网漏损分析”，增加了建模步骤和模型应用的具体要求（见5.1、5.2、5.3）；f）增加了软件选择的要求和基本功能（见6.2.2、6.2.3）,增加了对硬件设施的详细要求（见6.3.1、6.3.2）；g）更新了数据保存的通用格式和接口要求（见7.1.2,2014年版的7.1.3）、增加了数据处理（见7.1.3、7.1.4）、获取方式与途径（见7.3.2、7.3.4）、检查和复核要求（见7.2.2）；h）更改第8章“参数测定”为“离线模型建设与校核”，增加了数据保密要求（见8.1.4）、压力监测点的布置要求（见8.2.2）、用水量数据分配要求（见8.4.1）、模型校核中增加了误差特征及分析（见8.6.2）,将节点高程的依据更改为“上海市基础测绘高程”（见8.3.2,2014年版的832）,“人工宏观校核”更改为“模型粗调与手工校核”；i）增加了“在线模型建设与校核”这一章（见第9章）；j）第10章“一般规定”（10.1）中删除了对模型应用人员的要求（见2014年版的10.1.3）,增加了对模拟结果分析的详细要求（见10.1.3）和档案库的管理（见10.1.4）；k）对第10章“模型应用”内容进行重新整理，更新了模型应用的不同适用场景：”规划设计应用”“状态评估与运行调度应用”和“水质模型应用“。（见10.2、10.3、10.4）；1）增加了更新维护内容中“用户用水模式更新”和“运行控制数据更新”（见11.1.1）；m）增加了模型更新维护的触发条件：“运行控制数据更新”（见11.2.3）,增加了在线模型的更新维护（见11.2.4）,更新了更新维护的内容及周期（见11.3.3,2014年版的11.3.3和11.3.4）；n）更新了附录A表A.1的不同层次管网模型；o）附录B表B.1中阀门类别增加了“阀门特性曲线”，水库类别增加了“池底标高”，删除节点类别中的“水源点”（见2014年版的表5）；P）附录B表B.3中在线监测数据的数据来源增加了“阀门状态”；q）附录C中更改海曾威廉系数“Cw”为“CV（见2014年版的表6）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海市水务局提出并组织实施。本文件归口单位：上海市水务局。本文件起草单位：上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司、上海市供水管理事务中心、上海供水调度监测中心、上海城投水务（集团）有限公司、东华大学、同济大学、上海浦东威立雅自来水有限公司、上海市自来水奉贤有限公司、上海市水利工程设计研究院、上海慧水科技有限公司、上海三高计算机中心股份有限公司。本文件起草人：本文件于2014年首次发布，本次为第一次修订。城镇供水管网模型建设技术导则（修订）1范围本文件规定了城镇供水管网模型建设的术语和定义、总则、模型分级、软硬件要求、数据采集、模型建设、模型校核、模型应用和更新维护等。本文件适用于城镇供水管网模型（以下简称管网模型）建设、更新和运行维护。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50013室外给水设计标准GB55026城市给水工程项目规范GB/T39204信息安全技术关键信息基础设施安全保护措施CJJ92城市供水管网漏损控制及评定标准CJJ207城镇供水管网运行、维护及安全技术规程3术语和定义本文件除采用CJJ207的相关术语外，还采用下列术语和定义。3.1管网模型pipenetworkmodel利用数学公式、逻辑准则和数学算法描述供水管网中节点和管段水流运动和水质变化，用以表达和分析整个管网内水流运动和水质变化规律及其运行状态的计算机仿真系统。3.2水力模型hydraulicmodel对供水管网中的管段流量、节点压力及水池水位等水力参数进行状态模拟和分析的计算机仿真系统。3.3水质模型waterquaIitymodel建立在水力模型基础上,对供水管网中余氯等具有明确反应动力学方程的化学物质和仅扩散不反应的物质等水质参数进行状态模拟和分析的计算机仿真系统。3.4静态模型staticmodel仅针对一个特定工况，如最高日最大时进行模拟的管网模型，常用于管网规划设计、管网宏观状态评估等。3.5动态模型dynamicmodel对连续多个时段进行动态模拟的管网模型,常用于供水管网运行状态诊断、优化调度和水质模拟等。3.6离线模型offIinemodeI基于离线数据，对供水管网运行状态进行模拟的管网模型。3.7在线模型onlinemodeI基于离线模型和在线监测数据，对供水管网运行状态进行模拟的管网模型。3.8模型校核modeIcalibration通过核实基础数据、调整模型参数，采用多种工况运行数据对模型进行校核，使管网系统的关键状态变量（如压力、流量、水质等）计算值与实测值的误差在一个可接受范围内的过程。3.9模型更新维护modelupdateandmaintenance根据管网拓扑结构（含阀门开度变化等）和运行工况的变化，对管网模型基础数据和运行参数进行动态更新和精度维护的过程。4总则4.1 管网模型建设应科学规划，根据供水数字化转型要求，合理确定应用发展路线，为城镇供水管网精细化管理、高质量发展提供支撑。4.2 管网模型建设应制定工作计划和实施方案，宜以供水管网地理信息系统（GlS）、数据采集与监控系统（SCADA）,营业收费系统、远传水表及分区计量系统等供水信息化系统为基础。4.3 管网模型应根据实际情况定期更新和校核，明确更新维护的内容、机制及更新频率。在线模型宜每半年更新维护一次，离线模型宜每一年更新维护一次。5模型分级5.1应用目标供水管网模型应实现以下目标：a）管网运行工况分析；b）供水管网规划设计；c）运行调度优化和节能；d）供水管网漏损分析；e）应急响应和故障处理；f）管网水质分析与控制等。5. 2应用层次应根据建模应用目标分层次建设管网模型，管网模型应用层次可分为规划设计、状态评估与运行调度和水质模拟，详见附录A表Al纳入模型的最小管径宜结合供水规模、应用需求等确定，详见附录A表A.2。6. 3建模步骤管网模型应按以下步骤进行：a）模型选择：针对应用目标，选择附录A表A.1合适的模型层次；b）模型建立：建立管网拓扑结构，确定管段、节点、阀门等各种组件在模型中的数学表达，设置模型参数，进行水量分配。C）模型校核与验证：通过比对实测数据，合理调整模型参数，使模型精度满足要求。6软硬件要求6.1 一般规定6.1.1 模型系统应配备计算机、操作系统、数据库系统、模型软件等软硬件系统。6.1.2 模型系统应配备系统管理员，负责供水管网模型系统的账户管理与软硬件系统维护，建立数据备份等数据安全机制。6.2 软件要求7. 2.1建模软件的选择应考虑下列因素：a）管网规模、模型目标与层次；b）软件性能，包括用户界面友好性、软件功能完善程度、稳定性、扩展性等；c）接口及配套软硬件要求；d）技术支持、培训服务和售后服务完备性；e）城镇基础设施数据安全等；D更新升级的及时性、便利性等。6.2.2宜根据模型软件的数据库配置要求，配备相应的数据库管理软件；宜通过数据库实现模型数据的统一管理，可包括客户端和服务器端等不同版本，以满足管网规划设计、运行调度和维护管理等不同职能部门的模型使用需求。6.2.3模型软件应具备下列基本功能：a）基础数据的输入、检查与纠错；b）数据查询、统计、编辑、打印等；c）管网拓扑输入、检查与纠错；d）管段与节点水量分配；e）模型组合、拆分及简化；D模型校核和图表分析；g）与GIS、SCADA等系统的数据接口；h）静态水力模拟和动态水力、水质模拟分析。6. 2.4模型软件宜具备下列扩展功能：a）模型应用的方案管理；b）水力水质在线模拟；c）模型自动校核；d）事件溯源与追踪分析；e）管网系统运行能耗分析。6.3硬件要求6. 3.1根据系统运行需求，配备相应的硬件，宜包括下列硬件设施：a）用于存储模型基础数据、运行分析过程及结果数据的数据服务器与应用服务器；b）显示屏、图形工作站、打印机等配套硬件设施。7. 3.2宜根据系统运行需要，配置性能满足模型应用需求的计算机。8. 3.3管网模型应用宜配置相应的局域网或专网环境，并采取数据安全保障措施。7数据采集8.1 一般规定8.1.1 管网建模应采集三类基本数据，