1、智慧供水系統整體技術方案現 狀 分 析城市供水管網系統 現狀分析運行工況欠佳電耗多、漏失大事故率高供水安全可靠性差人為經驗管理為主水質安全缺少合理規劃特點可能存在的問題動態的、時變的流量、流速不均勻工況復雜管網附件多管材種類多鋪設年代不同管網拓撲結構復雜解 決 方 案 ：（智慧給水）管網GIS&管網模型&管網調度監測可達目標：（智慧給水） 輔助決策，最終提供高質量的服務！調度運行的實時監控&供水變化趨勢預測及應對&突發事件預警及應急處置智慧給水三個階段三個階段：數字化：實現給水系統無紙化、自動化辦公，同時網絡基 礎設施建設完成，但數據沒有得到有效的分類和管理，還 不能稱之為信息，更不可能稱為有

2、效的資源。如，GIS， SCADA 等。信息化：數據的結構化規范化管理與查詢，如GIS，OA， 收費系統 等的集成與信息共享。智慧化：利用數字化及相關計算技術和手段，對給水管網 基礎設施與生活發展相關的各方面內容進行全方面的信息 化處理和利用，并最終實現互聯-物聯網絡、信息化管理 與服務、決策與感知的功能。智慧給水四步曲解 決 方 案方案概要針對城市供水管網系統在智慧給水建設過程中的現狀，從宏 觀管理控制、微觀運行分析、輔助決策支持等角度提出總體技術 解決方案，最終實現城市供水管網的科學管理、優化運行與優化 控制，降低電耗和漏耗及制水成本，提高經濟效益，節省管網擴 建資金等目的。本方案依托管網

3、GIS基礎數據、水廠運行調度數據、水量水 費數據、管網監測數據級日常運行維護記錄等基礎數據，以國家 相關技術規范與標準為指導，通過建立供水管網系統宏觀與微觀 集成的多分辨率管網水力水質模型，以科學計算與分析為技術手 段，為供水企業提供可行的管網運行優化與維護管理方案。實施基礎管網GIS數據：管網GIS數據提供了供水系統中管段與用戶的詳細空間 地理信息及其他要素，如相關性等。同時，GIS數據還給出了管網系統中 相關監測設備及安裝位置等信息。水廠調度運行數據：供水管網系統在輸配水過程中，水廠的調度運行 都有詳細日志記載，如水泵的開啟狀態、水池水位、出廠壓力與流量等信 息。水量水費數據：作為供水管網

4、系統輸配水過程中的終端用戶，其用水量 及用水性質等規律是決定水廠制水的重要依據，如用戶類型、用水規律、 用水量等信息。這也是產銷差分析、工況分析等的重要基礎數據。其他水 費水量數據還包擴公益免費用水，如綠化、消防、市政等用水情況。管網監測數據：作為管網安全運行的保障及合理調度的依據，管網監測 數據通常包括三類：壓力監測、流量監測、水質監測等。其地理信息及安 裝位置均可在管網GIS基礎數據中獲取，但其歷史監測數據通常由SCADA 系統采集并保存。管網運維管理日志記錄：管網運維日志記錄主要包括管網日常運行過 程中的操作記錄，如：閥門調節開啟記錄、爆管漏失記錄、其他特殊工況 等。遵循的技術原則與規范

5、及標準水污染防治行動計劃：也稱“水十條”，于2015年4月2日正式發 布。該計劃明確提出控制用水總量，提高用水效率，科學保護水資源。強 化科技支撐、推廣示范適用技術、攻關研發前瞻技術。城鎮供水企業安全技術管理體系評估指南：由中國城鎮供水排水協會于2009年4月發布。將輸配水管網管理、水質監管、突發事件的應 急預案、供水系統的調度、供水企業管理的二次供水設施等納入評估體 系。全國城市飲用水供水設施改造和建設規劃：以飲用水為重點，近期著重解決供水水源污染問題、突發性水源污染事故頻發地區城市 的飲用水水質安全問題，遠期全面提高飲用水質量，解決城市飲用水水質 安全問題。根據城市供水發展目標，按照管網服

6、務壓力、漏損率規劃目標 以及管網水質穩定的要求，以優化布局、完善系統為重點，改造城市供水 管網。Harbin Institute of TechnologyDr. SHI Z遵循的技術原則與規范及標準城市供水管網漏損控制及評定標準（CJJ92-2002）：供 水企業管網基本漏損率不應大于12%。同時對供水管網更新改造，漏水檢 測及計算方法等也給出了明確的指導建議。城鎮供水管網運行、維護及安全技術規程（ CJJ207-2013 ） ：宜采用專業計算機應用軟件，建立管網數學模型；管網漏損 按CJJ92考核。國際水協IWA將管網漏損控制手段分為3項管理手段（積極 主動漏損檢測、管道材料與安裝管理、維

7、修速度質量）和1項技術手段（壓 力控制）。 城 鎮 供 水 廠 運 行 、 維 護 及 安 全 技 術 規 程 （ CJJ58-2007 ） ：制水生產工藝應保證連續地向城市供水管網供水，符合當地 政府制定的相關規定，保證管網末梢壓力不應低于0.14Mpa。各地自來水廠 還應服從城市規劃對供水壓力的要求。國務院關于加強城市供水節水和水污染防治工作的通知（國發200036號）：明確提出采取有效措施，加快城市供水管網 技術改造，降低管網漏失率。遵循的技術原則與規范及標準中國節水技術政策大綱：鼓勵在建立供水管網GIS、GPS系統基 礎上，采用區域泄漏普查系統技術和智能精定點檢漏技術，配套建設具有 關

8、閥搜索、狀態仿真、事故分析、決策調度等功能的決策支持系統，為管 網查漏檢修提供決策支持，研究以GIS技術為平臺的節水信息系統建設，開 發節水信息網絡基礎平臺、節水信息管理系統和專業數據庫技術。城鎮供水服務（CJ/T316-2009）：供水水壓應符合CJJ58-2007中第3.1.3條的要求，供水管網末梢壓力不應低于0.14Mpa，管網壓力 合格率不應小于97%。由于工程施工、管道維修或檢修等原因需計劃性停 水或降低水壓，應提前24h通知受影響的客戶，并按時恢復供水。停水或 降壓超時應再次通知客戶。二次供水工程技術規程（CJJ140-2010）：對二次供水的水質、水量、水壓等進行較詳細的規定。二

9、次供水系統的供水壓力應根據最 不利用水點的工作壓力確定。供水水量應根據小區及建筑物使用性質、規 模、用水范圍、用水器具及設備用水量進行計算確定。技術體系架構系統實現與其他系統之間的關系總體實施路線（軟件）總體實施路線（硬件）管網模型構建技術流程建模六步曲：水力計算 模型應用流量分配 模型校核工況分析 模型庫建立模型構建的基本內容將復雜的城市給水管網拓撲結構在可行的 簡化基礎上，輸入計算機，拼組成一個能 實現模擬的管網圖形（包括管道長度、管徑、附件和連接點），并建立相應數據庫。圖形模擬狀態模擬參數模擬管網水力模型構建的基本內容包括隨時間變化的管網節點流量、城市不 同用戶的用水規律，整個城市用水量

10、隨機 性很強等的模擬，目的在于通過求解管網 狀態方程進行管網水力分析。也是管網模 擬的核心內容。是對管網分析時，不隨時間變化的參數進 行計算和模擬（C值、K值），它們對管 網計算結果有很大的影響。功能概要本方案主要特點支持自動拓撲簡化與重構；集成宏觀水力模型與微觀水力模型于一體；可輔助基礎數據普查與校正；提供強大的工況分析功能；支持多種水力計算模式；支持事故時前后計算與分析；支持各種決策方案的實施前后對比分析；支持管網即時改擴建造計算與分析；支持基于DMA和DPA集成的管網分區方案與分析；支持水體污染時的溯源與擴散分析；支持二次供水泵站直接參與全網計算與分析。本方案可達目標本技術解決方案實施后可節能降耗和節約水資源，將產生重大的 經濟效益和社會效益，主要包括：提供科學的管網擴建與改造方案，可有效節約改擴建資金；提供事故時合理可行的停水預案，可將影響范圍降到最小， 提高供水服務質量；提供歷史運行工況的