Vol.28 No.5 伍悦滨等：给水管网系统中的水力瞬态工况模拟 ·425· 开始 计算内部节点及边界 读人管网原始数 点的压力和流量 及边界条件 计算山及管路分段 水柱分离 节点分类 重置H-△)=HK) Q(-△)=Q) 计算稳念下各管路内部 Y 节点的压力和流速 稳定性标准 瞬变分析开始1=0 Y 输出计算结果 C退出 围3瞬变工况分析程序框图 Flg.3 Program chart for analysis of transient condition 也可写成矩阵形式单独计算，以节省计算时间， 化引起的.节点9流量变化规律为：从零时刻至 10s间流址从34L·s1线性增加到84Ls1,10s 4管网分析算例 至20s流址从84Ls1线性减少到34Ls1,240 图4是由19条管路、12个节点组成的小型 s以后流量保持34L·s1不变.每条管路波速为 给水管网.设两水池水位恒定，各节点地面标高 856ms1,模拟时间共60s,模拟结果见图5.可 均为0.假设该管网瞬态工况是由节点9流量变 见管网中压力水头在短时间内发生了较大波动. ☐节点号：。管段号：管径-管长 0.0214 ⑥ 0.031 ① 250-610令 ② 250-1160 200-760 70.034 0.021 61 ① / 300-610 ⑦ 00> ③ 250-1067 回6.028 ① 200-915 0.028 Q.02 ① ⑧ ④ 250-975 回6.024 ⑤ 四 00-1067 0.021 ⑤ 300-610 0.018 200-160 ③ ⑩ ⑨ / 200-975 0.021 西 回 图4算例管网 Fig.4 Example of plpe network 由上述算例管网的水力瞬变模拟结果表明， 破损，甚至发生爆管故，尤其对于那些比较薄弱 给水管网中的瞬态工况会产生大幅度的压力波 的网络区域.在一个给水管网系统中，当外观完 动，瞬态压力甚至可能增加至正常运行压力的3 好的管道突然破损时，供水企业有必要确认管网 倍.可见，在很多情况下瞬态压力可能造成管道 中是否发生了瞬态工况V o l 。 2 8 N O 。 5 伍悦滨 等 : 给水管网系统 中的水 力瞬 态工况模 拟 · 4 2 5 . 计算 内部节点及边界 读人管网原始数 点的床 力和流量 及 边界条件 计算 山 及管路分段 节点分类 重置 (H 卜△t卜(H t) Q(卜匕r ) = (Q r ) 计算稳态下各管路内部 节点的压 力和 流速 瞬变分析开始 , = O I二 什夕 圈 3 F lg . 3 P r雌r a . n 瞬变工况分析程序框图 e h a rt fo r a n a ly s i s o f t伪 sn i e n t co dn 川。 也 可写 成矩 阵形 式单独计算 , 以节省计算时间 . 4 管网分析算例 图 4 是 由 19 条 管路 、 12 个节 点组成 的小型 给水管 网 . 设 两 水池 水位恒定 , 各节点地 面 标高 均为 0 . 假设该管 网瞬态工 况 是 由节点 9 流量变 化 引起 的 . 节点 9 流量变 化规 律 为 : 从 零时刻至 一0 5 间流 量从 3 4 L · s 一 `线性增 加到 8 4 I J · s 一 ’ , 10 5 至 2 0 5 流量 从 8 4 I J · s 一 ’ 线性减少 到 3 4 I J · s 一 ’ , 2 4 0 S 以后 流 量保持 34 1 _ · s 一 `不 变 . 每条管路 波 速为 8 5 6 m · s 一 ` , 模拟 时间共 6 0 5 , 模拟 结果 见图 5 . 可 见管网 中压 力水头 在短时 间内发 生 了较大波动 . 口 节点 号 O 管段号 管径一 管长 图 4 算例 f 网 F二9 . 4 E x a m p l e o f P IeP 由上述 算例管网 的水力 瞬变模拟 结果 表 明 , 给水管网 中的瞬 态工 况 会 产 生大 幅度的压 力 波 动 , 瞬态压 力甚 至 可能 增 加 至 正 常运 行压 力 的 3 倍 . 可见 , 在很 多 情况 下 瞬 态压 力 可 能造 成管道 破 损 , 甚 至发 生爆管 书故 , 尤其对 于那些 比较薄弱 的 网络 区域 . 在一 个给水管 网 系统 中 , 当外观 完 好的管道 突然破损 时 , 供水 企 业有 必 要 确认管网 中是 否发 生 了瞬 态工况