搭建管網(wǎng)水力模型，可以實時了解管網(wǎng)的流量、壓力、流速、水質(zhì)等情況。江蘇省蘇州市建立管網(wǎng)動態(tài)水力模型，具備管道新增模擬、管道遷改模擬、調(diào)度方案驗算、管道流向及流速模擬、管道水齡模擬、供水分界面判定、爆管警報、關(guān)閥模擬等多種功能，構(gòu)建了全面感知體系。湖北省武漢市以搭建管網(wǎng)水力模型為契機(jī)，對廠站、管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的狀態(tài)、坐標(biāo)、高程等基礎(chǔ)信息再核實與校驗，確?；A(chǔ)資料完整可靠，助力精細(xì)管理。

拓展應(yīng)用 構(gòu)建全面感知體系

據(jù)了解，蘇州市多個水司已建立供水管網(wǎng)動態(tài)水力模型。蘇州市自來水公司的“動態(tài)水力模型系統(tǒng)”項目于2023年竣工驗收。蘇州動態(tài)水力模型系統(tǒng)涵蓋清水和原水系統(tǒng)，包含水力模型和水質(zhì)模型，覆蓋DN100及以上供水管道3332公里、三座自來水廠和七根渾水長距離管線。

該模型具備管道新增模擬、管道遷改模擬、調(diào)度方案驗算等多種功能，具有離線、在線兩種模式，其中離線模型可用于管網(wǎng)復(fù)雜變化（如多條管線新建、管線成片區(qū)遷改等）情況的模擬，為管網(wǎng)工程設(shè)計、調(diào)度運行提供決策；在線模型可動態(tài)掌握管網(wǎng)運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)在線監(jiān)測設(shè)備故障、疑似爆管、未經(jīng)報備擅動閥門等異常狀況，并進(jìn)行管網(wǎng)簡單變化的模擬，提升管網(wǎng)管理智慧化水平。

通過水力模型的應(yīng)用，及時掌握水廠供水范圍（供水交界面）內(nèi)水齡情況，精準(zhǔn)識別管網(wǎng)水質(zhì)薄弱區(qū)域，為水質(zhì)監(jiān)測、閥門調(diào)整、管網(wǎng)沖洗等水質(zhì)改善措施提供有力技術(shù)支撐，有效提升供水區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)水質(zhì)安全保障能力。模型動態(tài)感知轄區(qū)內(nèi)管網(wǎng)的壓力、流量狀態(tài)，實現(xiàn)由“點狀監(jiān)測”向“全面監(jiān)測”的轉(zhuǎn)變；實時監(jiān)測爆管、水質(zhì)異常、閥門啟閉異常等突發(fā)事件，提升應(yīng)對管網(wǎng)突發(fā)事件響應(yīng)效率。

蘇州水司將管道現(xiàn)狀評估結(jié)果與其管材、管齡等信息相結(jié)合，綜合判斷管段的銹蝕、漏損或淤堵情況，為管道更新改造計劃的制訂提供科學(xué)的依據(jù)。在規(guī)劃、設(shè)計階段對管道建成或遷改后的影響進(jìn)行評估，提前規(guī)避由管道建設(shè)或遷改引起的管網(wǎng)輸配水頭損失增大、周邊管道流速降低等問題。

在模型應(yīng)用的基礎(chǔ)上，針對老城區(qū)河道縱橫、過橋沉管多、探漏難度高等特點，在供水區(qū)域內(nèi)開展衛(wèi)星探漏、噪音記錄儀探漏、人工探漏等點線面結(jié)合的全方位、立體式檢漏，構(gòu)建供排水協(xié)同探漏機(jī)制。利用智能消火栓、在線管網(wǎng)壓力監(jiān)測點、水質(zhì)監(jiān)測點等手段構(gòu)建全面感知體系，依托DMA（直接內(nèi)存訪問）、水量分析等智慧化管理平臺實現(xiàn)精準(zhǔn)高效控漏。數(shù)據(jù)顯示，2024年姑蘇區(qū)漏損率絕對值較2023年下降5.69個百分點，2024年全市漏損率絕對值較2023年下降0.89個百分點。

雙模聯(lián)動 助力精細(xì)化管理

近年來，武漢市聚焦“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路，以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，扎實推進(jìn)公共供水管網(wǎng)漏損治理項目——水力模型建設(shè)。通過構(gòu)建“離線+在線”雙模聯(lián)動的智慧化管控體系，為城市供水管網(wǎng)的精細(xì)化管理注入新動能。

面對傳統(tǒng)漏損管控模式數(shù)據(jù)分散、響應(yīng)滯后、分析維度單一的瓶頸，武漢市以水力模型建設(shè)為突破口，統(tǒng)籌規(guī)劃中心城區(qū)（武昌、漢口、漢陽）及沌口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)市政給水管網(wǎng)（DN100-DN2000口徑）的智能化改造，覆蓋管網(wǎng)總長度超5000公里。項目以“數(shù)字孿生”為底座，打造漏損精準(zhǔn)識別、管網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警、調(diào)度智能優(yōu)化的全鏈條閉環(huán)管理體系，為城市供水系統(tǒng)裝上“智慧大腦”。

立足“雙模聯(lián)動、數(shù)智融合”理念，分階段推進(jìn)離線模型與在線模型建設(shè)，構(gòu)建起供水管網(wǎng)智慧化治理的“雙核引擎”。其中，離線模型通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)校核、管網(wǎng)拓?fù)渲貥?gòu)、監(jiān)測數(shù)據(jù)驗證等步驟，完成武漢市中心城區(qū)武昌（含青山片區(qū)）、漢口、漢陽片區(qū)以及沌口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的市政給水管網(wǎng)（不含小區(qū)等內(nèi)部給水管道）離線模型搭建，精準(zhǔn)還原管網(wǎng)物理特性，為管網(wǎng)評估、壓力調(diào)控提供靜態(tài)分析基礎(chǔ)。在線模型集成物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、營收數(shù)據(jù)、GIS（地理信息系統(tǒng)）等多源信息，嵌入智能算法實現(xiàn)動態(tài)模擬，支持實時壓力調(diào)控、水質(zhì)水齡分析、管網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警等功能。目前在線模型主體功能開發(fā)進(jìn)度達(dá)65%，預(yù)計2025年年底全面投用。

項目以水力模型建設(shè)為契機(jī)，對全市供水管網(wǎng)的廠站、閥門、管道等設(shè)施開展“全要素、全生命周期”數(shù)據(jù)治理，更新設(shè)施坐標(biāo)、高程、材質(zhì)等信息，形成動態(tài)更新的“數(shù)字孿生”數(shù)據(jù)庫，為模型校核提供可靠依據(jù)，更為后續(xù)智能調(diào)度、應(yīng)急響應(yīng)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。截至今年5月，項目完成合同額約87.5%的工作量，進(jìn)度與質(zhì)量均達(dá)預(yù)期。通過模型模擬，識別高漏損區(qū)域，指導(dǎo)實施管網(wǎng)改造工程，有效降低管網(wǎng)漏損率；模型輔助優(yōu)化管網(wǎng)壓力調(diào)控方案，顯著提升管網(wǎng)運行效能；結(jié)合水質(zhì)模擬功能，實現(xiàn)管網(wǎng)污染事件的“分鐘級”溯源與處置，保障供水安全。