EPANET对象集(物理对象与逻辑对象)
注意:因本人英语水平有限,可能会有一些翻译不准确的问题,如有疑问,建议直接查看EPANET的用户手册(EN2Manual).
EPANET包含了所有能在管网图上出现的物理对象,同时也包括设计和业务上非物理对象,这些对象如下:
一、物理对象
(1) Nodes 节点
(a) Junctions 结点
【输入】
Junction ID:节点ID
该字段用于唯一标记节点。由15位数字或者字符组成,该编号不能同其他节点ID重复,此属性为必填属性。
X-Coordinate
X坐标 必填
Y-Coordinate
Y坐标 必填
Description
用于对节点的一些辅助信息
可选
Tag
用于对节点进行归类,描述中不能有空格。
可选
Elevation
节点高程。此字段仅用于计算节点的压力,不会影响到其它计算值
必需
Base Demand
基本需求(节点流量)。负值表示流入,正值表示流出
Demand Pattern
需求模式(流量模式)
时间模式是一个乘数集合,它能用于表示数量随着时间变化的情况。供水量,蓄水池水头,泵站周期,水质等都有其对应的时间变化模式 时间间隔所使用的所有模式都有工程时间选项来进行设置。尽管所有的时间模式,必须使用相同的时间间隔,但是针对每个设备也能在不同的时间段设置不同的值。当模拟值超过模式设置的数字后,模式会自动从第一个开始。
【输出】
实际需求
总水头
压力
水质
(b) Reservoirs 水库
【输入】
ID 标识 必选
X坐标 必填
Y坐标 必填
描述 可选
标识 可选
总水头 必需
水头模式 用于标识水库在某段时间内水头的变化方式
初始(源)水质 如果没有水质分析可以为空
Source Quality 流入此处的水质
【输出】
流入
高程
压力
水质
(c) Tanks 水池
【输入】
ID 必需
X坐标 必需
Y坐标 必需
描述 可选
标识 可选
高程 必需
初始水位 必需
最小水位 水池的水位不能低于此水位 必需
最大水位 水池的水位不能高于此水位 必需
直径 必需
最小容积 可选
容积曲线 可选
混合模式 水池的水质混合类型,有如下几种选择:
MIXED混合(完全混合),2COMP ,FIFO(先进先出塞式流动),LIFO(后进先出塞式流动)
混合比 如果混合模式不是2COMP,则可以可以为空,否则必需填写相应的值
反应系数 可选
初始水质 可选
源水质 可选
【输出】
输入
高程
压力
水质
(2) Links 链接对象
(a) Pipes 管段
【输入】
管段ID 必需
起点ID 必需
终点ID 必需
描述 可选
标识 可选
管长 必需
管径 必需
粗糙系数(Roughness) 如果计算公式为Hazen-Willianms或Chezy-Manning,则该系数没有单位,如果为Darcy-Weisbach公式,则为毫米。 必需
水头损失系数(Loss Coefficient) 遇到弯头等造成的局部水头损失,此处用0代替空
初始状态(Initial Status) 确定管道最初是否是打开,关闭,或包含检查阀。如果指定单向阀,然后在管流方向总是从开始到结束节点
体积反应系数(Bulk Coefficient) 时间单位为1/天。正值表示增加,负值表示下降,
如果为空,则该系统会从工程的反应(水质的)选项中加载默认值
壁面反应系数(Wall Coefficient ) 同上
【输出】
流量
流速
单位水头损失
摩阻因子
反应率
水质
状态
(b) Pumps 水泵
【输入】
水泵ID
起点ID :必需
终点ID :必需
描述: 可选
标识: 可选
水泵曲线(Pump Curve) :该属性主要用于描述流过水泵的输入和流出的水头,如果水泵为额定功率,则该属性填为空,同时水泵的功率用“功率”属性来进行表示,如下所示:
功率(Power):该属性用KW来表示具体值,如果水泵为额定功率,则填写其指定功率,否则填为空,水泵的功率通过水泵曲线来进行测算。
转速(Speed): 泵的相对速度(无单位)设置。例如,速度设置1.2意味着泵的转速高于正常设置的20%以上。
模式(Pattern ):
初始状态(Initial Status): 标识水泵的开或关状态
效率曲线(Efficiency Curve) 用于计算水泵的能耗。
能量(电)价格(Energy Price) :用于计算能耗,如果不适用或者在工程的能耗选项中有全局值,则此处可为空。
价格曲线(Price Pattern):用于描述能量价格随着天变化的情况。 用于计算能耗,如果不适用或者在工程的能耗选项中有全局值,则此处可为空。
【输出】
流量,水头损失,水质,状态。
(c) 阀门(Valves)
【输入】
阀门ID
起点ID :必需
终点ID :必需
描述 :可选
标识 :可选
口径 :必需
类型:(Type)
包括PRV, PSV, PBV, FCV, TCV, or GPV等几种类型的阀门 必需
Setting A required parameter that describes the valve's operational setting.
阀门类型(Valve Type):
PRV Pressure (psi or m)
PSV Pressure (psi or m)
PBV Pressure (psi or m)
FCV Flow (flow units)
TCV Loss Coefficient (unitless)
GPV ID of head loss curve
损失系数(Loss Coefficient ):当阀门全开时的局部水头损失系数,无单位。
状态设置(Fixed Status) :如果阀门设置为“OPEN”或“CLOSED”,则阀门会当做一段链接(管段?),否则,如果设置为”NONE”,则会认为intended??,
(3) 地图标记(Map Labels)
标题 地图标签的文本值
X坐标 必需
Y坐标 必需
关联节点:被描述的节点ID
描述对象 可以选择None, Node, or Link.
对象ID 被描述对象的ID
字体 标签的字体
二、非物理(逻辑)对象
曲线,时间模式,控制等对象都是通过各自特殊的对话框来对他们的属性进行设置的。
在“Data Browser(对象浏览器)”其中选择要编辑的对象,然后点击编辑按钮,就会弹出相应的对话框对其属性进行设置。除此之外,在节点的属性对话框中点击“Demand Categories”,弹出属性编辑对话框,在后面的选择按钮中也可以对相应的属性进行设置。类似地,在要设置水泵,水塔,节点的源水质时同样可以通过点击“Source Quality”属性来进行相应的设置。下面对于些特殊设置的对话框做详细描述:
(1) 时间模式(Time Patterns)
模式编辑对话框主要如下几项:
模式ID,描述,倍数(乘子)
在乘子输入的单元格中,下方的图标会自动进行变化。在输入之前,可以加载之前输入的结果,也可以将目前的输入保存为新的结果文件。
(2) 曲线(Curves )
在曲线编辑对话框中,主要包括如下几项:
曲线ID,描述,曲线类型,X-Y数据
在对话框中的左下方输入相应的值,系统会自动计算生成的曲线点值,并在右方的曲线图会自动进行更改。同时也可以将计算值进行保存或加载,格式为*.CRV的文件,可以通过记事本进行查看。
(3) 控制器(Controls )
控制对话框包括简单(simple)和基于规则(rule-based)两种控制设置,采用通用的文本编辑框进行设置(一个简单的文本编辑而已),可以进行撤销,剪切,复制,粘贴,删除和全选等功能。
(4)需求编辑器(Demand Editor )
该编辑对话框用于设置节点的需求模式和需求量
编辑器由三列构成,包括基本需求(必需),时间模式(可选),类别(可选)
注意:节点的baseDemand属性值以对话框中输入的第一行值为准
(5)源水质编辑器(Source Quality Editor)
源水质主要包括如下几项:
源类型,包括浓度( Concentration),Mass Booster,Flow Paced Booster , Setpoint Booster
源水质(Source Quality)
水质曲线(Quality Pattern)
三、度量衡:
参数 | 美国单位制 | 国际单位制 |
浓度 | mg/L or ug/L | mg/L or ug/L |
需求 | 与流量单位一致 | 与流量单位一致 |
管径(针对管段) | 英寸 | 毫米 |
口径(水池) | 英尺 | 米 |
效率 | 百分比 | 百分比 |
高程 | 英尺 | 米 |
射流系数 | 流量单位 | 流量单位 |
流量单位 | 立方米/秒CFS (cubic feet / sec) 加仑/分GPM (gallons / min) 万加/天MGD (million gal / day) IMGD 英尺/天AFD (acre-feet / day) | 升/秒 LPS (liters / sec) |
摩擦系数 | 无单位 | 无单位 |
水头 | 英尺 | 米 |
长度 | 英尺 | 米 |
局部阻力系数 | 无单位 | 无单位 |
功率(power) | (马力)horsepower | 千瓦 |
压力 | 每平方英寸磅(psi) | 米 |
(反应系数)Reaction Coeff. (Bulk) | 1/day (1st-order) | 1/day (1st-order) |
Reaction Coeff. (Wall) | mass/sq-ft/day (0-order) | mass/sq-m/day (0-order) meters/day (1st-order) |
粗糙系数 | millifeet (Darcy-Weisbach) unitless otherwise | mm (Darcy-Weisbach) 毫米 |
Source Mass Injection | mass/minute | mass/minute |
流速 | 英尺/秒(ft/sec) | meters/sec 米/秒 |
体积 | 立方英尺 | 立方米 |
水龄 | 小时 | 小时 |