2 污水管网结构分析与现状评估应用示例
2.1 管网结构分析
“节点—管道—汇水区（服务区）”之间按一定的对应关系进行连接构成了排水管网系统的复杂网络结构，这些要素之间的对应关系即为管网的“拓扑关系”。城市雨污水就是在这些具有一定拓扑关系的管道之间进行流动。因此，拓扑关系的正确与否对管网模型的准确构建和分析具有重要意义，是实现排水数字化管理的基础。
数字排水（DigitalWater）平台实现了管网拓扑关系的建立、存储、维护、编辑、查询与显示，并结合排水管理的业务需求和排水管网网络特性开发了基于排水管网空间拓扑关系的管网分析功能，可进行管网的连通性分析、上下游（包括检查井、管道和汇水区）分析、树状视图分析和三维分析，如下图所示。系统通过丰富的管网结构分析和显示功能，辅助管理者从多角度了解管网系统的结构，对管网结构缺陷做出总体评价，在管道堵塞等事故发生时快速查询到影响区域。

图 2 DigitalWater中管网结构分析示意图
在上图所示示例中，通过系统的上下游查询和选择集统计功能可知，该流域排水系统共有1868条管道，总长70.3km；通过拓扑检查可知，现状管网模型中存在35条逆坡管道；通过对图中两个检查井的连通性分析发现：两节点管网连通，之间共有24个检查井，连通管线总长956.26米；通过三维分析功能可以实现管网结构的多角度展示，如图2中右下界面所示；在三维视图中还可以叠加显示管道周围建筑和道路等的三维视图，从而达到地上地下全方位的三维视图显示效果。上图中右侧所示为管网结构的树状逻辑视图，该视图将错综复杂的管网结构按照理想的树状结构进行简化显示，使得用户可以直观分析管网的结构特征。上图中所有视图（包括主界面、纵断图、三维视图和树状逻辑视图）都可实现地图的同步选择和缩放显示，便于用户对某一局部区域的管网进行多视图、多角度的全面分析。
如果在管网系统中有一处发生了事故（破裂或渗漏等）或通过在线自动监测设备监测到溢流或污染等事故，可以通过节点、管道与服务区的上下游分析等结构分析功能快速查询到事故上游所覆盖的区域，以定位事故发生的源头；对下游管网的查询可用来分析事故对下游可能造成威胁的区域，以提前做出应急处理。图 2即为案例中设定事故点的上游服务区查询结果，并通过颜色区分显示服务区与检查井的对应关系，共查询到19片服务区，总面积98.95公顷。图 3为事故点下游检查井的查询结果，共查询到11个可能受影响的检查井。以上结构查询在应用过程中，用户只需选中事故点并选择网络分析菜单中相应功能（上游/下游检查井、管道或服务区），系统会自动进行地图显示模式切换并显示统计查询结果，见图 2和图 3。

图 3 事故点上游服务区查询结果示意图

图 4 事故点下游检查井查询结果示意图

2.2 管网现状评估
全面分析管道内的水流特征，对于掌握系统的排水性能具有重要意义。本文将通过案例介绍对污水管网排水现状进行评估的主要过程及分析方法。首先设定模拟条件，该示例模拟条件设定如下：对一典型日的污水管网的水流在24小时内的变化进行模拟，每1小时读取一次模拟结果。模型运行耗费时间小于1min，模拟计算一致性偏差为1.205%，符合模型计算要求。
利用数字排水（DigitalWater）平台，通过点击一个运行按钮，系统就可在后台完成复杂的模拟计算。之后用户在平台中可以同时浏览管线充满度专题地图和出水口流量、流速等的模拟曲线图，并可通过对时间轴的控制实时查看不同时间点管道的运行状态，也可以分析整个系统和系统内各要素（管道、节点、汇水区等）的流量、流速、液位等状态参数的统计结果。用户通过对模拟结果中检查井溢流状况的分析可发现系统中可能发生溢流的检查井个数、位置、溢流时间和溢流量；通过对管道充满度的分析可发现充满度过大的管道的数量、位置分布及充满度过大的时间段；通过系统出水口的水量变化可以分析污水厂的入水量变化特征。下图即为案例模拟后的综合多界面显示效果。

图 5污水管网系统典型日现状模拟结果示意图
在上图中，管道颜色的深浅变化显示了管道充满度的差异，节点颜色的深浅变化显示了节点的水深变化情况。在示例中，通过动态模拟发现：（1）系统中没有检查井溢流；（2）1868条管道中发现163条充满度过大，其中144条满管时间过长（>10h），且大部分集中在局部区域；(3)通过对局部充满度过大区域的管网结构分析发现，充满度过大主要为管道逆坡（管道逆坡即为管道下游管底高程低于上游管底高程）造成；（4）出水口典型日平均流量为0.664 m3/s，总流量为5.737万吨/日，由于该流域污水处理厂日处理能力为7万吨/日，可以满足该区域现状污水处理要求。
该平台不仅可以模拟旱季污水入流的情景，还可模拟降雨入渗对于污水管网的影响。本示例中根据研究区所在城市暴雨强度公式设计了重现期为1年的降雨和重现期5年的降雨对降雨入渗情况进行分析。下图为两种情景下系统出水口的水深变化与旱季入流情况的比较。

图 6 污水管网降雨入渗分析结果示意图
分析可知，重现期为1年的降雨和重现期5年的降雨情景下，出水口的典型日排水量总量分别6.204万吨和6.437万吨，其中，降雨入渗总量分别为4665.6m3和6998.4m3，均没有超过流域现有污水厂的处理能力。如果有多年的降雨量数据，还可以进行连续模拟，以全面评估不同时段（季节、月份等）的降雨入渗情况。
对于示例污水管网系统，综合以上分析可以得出现状评估结论：(1)该区域管网系统整体上可满足现状污水收集要求，无溢流风险，但局部管道负荷过大，应采取相关改造或养护措施；(2)造成管网局部负荷过大的原因是部分管道逆坡；(3)该区域内污水厂可满足现状污水处理要求。

3 技术路线
污水管网运行状态的评估是城市污水排放系统运行管理的基础，只有全面掌握污水系统的结构特征和现状排污负荷才能对污水管网的日常养护维修、升级改造、事故应急抢险等提供客观的分析依据。污水管网运行状态的评估涉及管网系统结构分析、管道水力负荷计算、检查井溢流分析、泵站负荷计算、污水厂负荷评估等很多方面。为了便捷的对上节示例中的污水系统各方面的状态进行评估，基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台开设计了进行污水管网结构分析和现状评估的流程化的操作分析模式，如下图所示：

图 7污水管网现状评估工作流程
该模式主要包括静态分析和动态模拟两部分。静态分析主要分析管网系统的结构特征；动态模拟主要对管道内的水力/水质状况进行仿真模拟，根据评估要求可选择晴天情景模拟、单场降雨模拟或长时间连续模拟。通过流畅的操作流程和丰富易读的模拟结果，用户可以科学快捷的完成对污水管网系统运行状态的评估。
4 结论
全面准确地了解城市污水管网的结构特征和运行状态对于城市排水系统的管理和维护具有重要意义，是对排水系统进行日常养护、升级改造、布局优化、规划设计、应急抢险与调度科学化管理的基础。应用数字排水（DigitalWater）平台，通过流程化的操作分析模式，可以对现状管网进行静态管网结构分析和动态水力模拟计算，实现对污水管网现行状况科学客观的评估，为区域、排水流域或市域等各种不同级别的排水管网管理部门实现排水系统数字化管理提供基础分析平台。
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咨询电话：400-686-6901
E-mail: support@digitalwater.cn
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整篇文章！！楼主辛苦，谢谢分享！:call:

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路过。。。。谢楼主！！

没有新进展哈，路过。。。。

排水管网地理信息（GIS）系统的更多资料会陆续为大家提供
希望大家多关注
对于如何应对排水管网资产管理的现状问题，也欢迎大家参与讨论 :) :) :)

数字排水十大应用示例总结帖（排水管网信息系统建设必读）

一、数字排水用于雨水管网溢流管理
摘要：近年来，我国城市局地性暴雨事件频发，且来势猛、速度快、历时短、难以准确预报，常造成较严重的突发性洪涝灾害，对城市的正常运转带来较大影响。本文介绍了基于第四代管网管理技术开发的数字排水（DigitalWater）平台中特别针对城市洪涝灾害开发的雨水管网溢流管理专业应用模块。该模块以构建“集中管理、结构完整、功能全面、反应灵敏、运转高效”的数字化城市雨水管网溢流管理体系为目标，为最大限度地避免和减轻洪涝灾害损失提供数据支持，从而全面提升城市的防汛应急管理水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=111

二、数字排水用于污水管网结构分析与现状评估
摘要：随着我国城市化的进程，已经建成的污水管线数量越来越多，如何有效的进行已有管网系统的管理已经成为各个城市和地区面临的一项紧迫任务。但是由于长期以来我国缺乏有效的管网结构分析和状态评估手段，使得对复杂管网的分析决策水平还停留在主观判断和简单推理的层次。介绍了基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台如何进行污水管网结构分析和现状评估。通过对复杂管网的网络结构、上下游关系进行查询和分析，有助于管理者准确了解污水管网的结构特征；通过污水排水现状的动态模拟分析、晴天与雨天的对比模拟分析，可以全面反映污水管网的排水负荷现状，发现污水管网系统中的薄弱环节和区域，使得污水管网的管理决策“有数可依”，对于城市排水系统的管理和维护具有重要意义。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=203

三、数字排水用于管网结构分析与升级改造
摘要：由于城市化的加快，排水管网系统的老化情况日益凸显，其升级改造成为维护城市排水可持续发展的重要措施之一。目前在我国由于缺乏有效的管网改造方案设计和评估手段，管网改造工程存在着一定的盲目性，工程实施后往往难以从根本上解决问题。介绍了第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台如何对排水管网系统的结构缺陷进行全面分析，对管网升级改造的优先级按照排水负荷的规律进行排序，以筛选和缩小管网升级改造的区域；并辅助进行改造方案的设计，以及对方案实施后的排水负荷变化规律进行动态模拟和评估计算，从而保障升级改造方案的可行性和有效性。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=204

四、数字排水用于管网养护中的清淤分析
摘要：排水管网是城市重要的基础设施，它具有保护城市环境和防洪排涝的双重功能。由于设计上的缺陷、施工中的不规范及管网养护不力等原因，管道淤积是城市排水管网系统经常出现的问题，该问题将干扰雨污水排除与处理设施的正常运行，甚至影响居民的正常生活和生产。基于第四代管网管理技术——数字排水（）平台，通过对管网水动力学状况的动态仿真模拟对管道的淤积风险进行评估，分析淤积程度对管网系统排水能力的影响，可用于建立以排水管道的周期性调查、评估、维护为主要内容的科学养护体系，制定科学的管网养护计划，保证管网系统的正常运行。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=705

五、数字排水用于管网养护中的事故应急分析
摘要：城市排水管网是城市的重要基础设施之一，由于管道老化、长期压力过大等原因，城市地下污水管道破裂时有发生。介绍了基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台如何综合的利用GIS空间分析技术和管网水动力学动态模拟技术对管道的破裂风险进行全面评估。通过对管道的排水负荷、压力与管龄等参数进行综合排序和筛选，分析容易发生管道破裂事件的管道位置，制定相应的巡查养护计划，降低事件发生的可能性；在发生破裂事故后，可以迅速分析破裂处上下游的管道状况和雨污水溢出量的时间变化规律，为制定排水事故应急预案和应急抢险处理提供科学有效的数据支持，对排水突发事件的预防和快速抢修具有重要意义。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=224

六、数字排水用于污水管网户线接入设计与评估
摘要：伴随着城市化的进程，城市建筑面积和人口的不断增加，必然产生更多的生产和生活污水，这些污水通常通过户线进入城市排水系统。户线接入带来的新增污水量必然会对城市排水系统的运行造成一定的负面影响，如何选择合适的接入方案以将对排水系统的影响降到最低是城市建设者和排水管理与审批部门普遍关心的问题。基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台开发的户线接入与评估模块利用国际上先进的排水模型对户线接入前后的管网负荷进行对比分析，可以辅助建设者进行接入点的选择和户线接入方案的模拟评估与优化，从而提升户线接入方案设计的科学化水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=706

七、数字排水用于管网规划设计与模拟优化分析
摘要：排水规划方案是排水管网设计和建设的基础，方案的优劣从根本上决定了排水管网建成后的运行状况。基于第四代管网管理技术——数字排水（DigitalWater）平台，实现了排水管网规划设计与评估优化的“一体化”，可以在同一平台中进行城市排水管网的布局设计、管径、坡度等参数的自动计算、规划方案的调整与计算、规划数据转为模拟数据、规划方案动态模拟和评估等工作，从而提高城市排水规划的科学性、可靠性和有效性。通过在某新建小区排水系统规划中的应用示例，说明了该平台的可操作性、实用性和高效性，可以为城市排水系统规划的优化设计提供强有力的技术支持。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=707

八、数字排水用于污水管网负荷分析与布局优化
摘要：伴随着我国城市化的进程，城市排水管网系统的建设速度快、规模大、更新快，排水管网管理的难度越来越大。合理优化的排水系统布局可以有效降低管道系统的基建投资和运行管理费用，提高管网的运行效率，充分发挥现有管网的排水能力，对于新建城区的排水管网规划设计和老城区原有排水管网的升级改造都具有十分重要的意义。基于第四代管网管理技术的数字排水平台（DigitalWater DS）可以对现状和未来情景下的城市排水系统进行结构和负荷分析，发现管网系统布局的缺陷并提出调整建议，利用平台开发的设计模拟一键式功能，可以对布局调整方案进行模拟分析以评估布局优化调整的效果，从而为排水系统布局优化分析提供科学依据，使得流域级别的综合管理模式得以实现。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=708

九、数字排水用于城市雨洪利用工程设计与评估
摘要：合理的雨洪利用工程建设是减轻城市汛期防洪压力、缓解城市水资源紧缺、改善城市水环境的重要措施。近年来，我国许多城市都在开展雨洪利用的相关研究与应用。但由于雨洪利用工程通常设计复杂，对区域水环境影响较大，实施后的效果无法准确预测，因此总体而言，我国各大城市的雨洪利用仍处于局部试验阶段。基于第四代管网管理技术的数字排水（DigitalWater）平台，可以将气象、地质、土地利用等多方面因素综合考虑，进行雨洪利用工程的设计；并可以对各种城市雨洪利用措施进行模拟分析，辅助工程设计人员进行多种雨洪利用方案的设计、评估与综合比选，有效提高了雨洪利用工程设计的科学化和系统化水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=709

十、数字排水用于排水管网运营监控
摘要：排水管网的运营监控是保证城市基础设施正常运转的重要工作。城市排水系统的复杂性、多维性和专业性决定了排水管网运营监控的复杂性。基于数字排水（DigitalWater）平台开发的排水管网运营监控系统具有对城市排水管网复杂数据库进行管理的功能，具有对多维管网系统的结构分析和显示的功能，具有对管网内的水力和水质状况进行专业分析的功能。结合现代排水监测手段，可用于构建软硬件集成的排水管网综合管理平台，打造符合当地情况的“数字排水解决方案”，全面提升城市排水管网的运营监控的科学化水平。
http://www.bjenv.com/dw/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&Id=710