樊建伟

0 引言

随着我国经济建设的快速发展，城市日新月异，人民生活水平在不断提高。为此，工业用水量和生活用水量也迅猛增加，原有的给水系统已不能满足日益增长的需要，改建和扩建城市给水管网工作在不断地进行中。与此同时，国家建设部又制订了“供水行业2000年规划”，提出了两项提高(安全、效益)和三项降低(电耗、药耗、漏失)的目标，这对我国供水事业加强科学管理、提高服务质量、提高经济效益提出了更新的要求[1，2］。目前的管网多存在水力不平衡现象，有些管网虽然按照环状设计，但实际多按枝状网运行，不但没有发挥环状管网的优势，而且浪费了投资;有些管网按照标准管径进行管网的水力计算，不能满足回路压力平衡方程;还有些环状管网，随着运行的时间越来越长，其水力不平衡现象也越来越严重。其主要原因是我们对环状管网缺乏认识，设计、运行管理水平相对较低，计算环状管网的方法相对较少。因此，针对目前国内给水管网的这一现状，为配合城市建设，更好地对地下水管进行建设和维护，同时也利于自来水公司建设管网管理系统的需要。本论文在目前国内外给水管网水力分析算法的研究基础上，为充分发挥环状管网的优势，对环状管网进行了优化研究。

1 流体管网水力工况数学模型

在流体管网中，流体流动满足基尔霍夫第一、第二定律。

即:

其中，A，Bf分别为管网的基本关联矩阵和基本回路矩阵，若管……