搭建管網水力模型，可以實時了解管網的流量、壓力、流速、水質等情況。江蘇省蘇州市建立管網動態水力模型，具備管道新增模擬、管道遷改模擬、調度方案驗算、管道流向及流速模擬、管道水齡模擬、供水分界面判定、爆管警報、關閥模擬等多種功能，構建了全面感知體系。湖北省武漢市以搭建管網水力模型為契機，對廠站、管網及其附屬設施的狀態、坐標、高程等基礎信息再核實與校驗，確保基礎資料完整可靠，助力精細管理。

拓展應用 構建全面感知體系

據了解，蘇州市多個水司已建立供水管網動態水力模型。蘇州市自來水公司的“動態水力模型系統”項目于2023年竣工驗收。蘇州動態水力模型系統涵蓋清水和原水系統，包含水力模型和水質模型，覆蓋DN100及以上供水管道3332公里、三座自來水廠和七根渾水長距離管線。

該模型具備管道新增模擬、管道遷改模擬、調度方案驗算等多種功能，具有離線、在線兩種模式，其中離線模型可用于管網復雜變化（如多條管線新建、管線成片區遷改等）情況的模擬，為管網工程設計、調度運行提供決策；在線模型可動態掌握管網運行狀態，及時發現在線監測設備故障、疑似爆管、未經報備擅動閥門等異常狀況，并進行管網簡單變化的模擬，提升管網管理智慧化水平。

通過水力模型的應用，及時掌握水廠供水范圍（供水交界面）內水齡情況，精準識別管網水質薄弱區域，為水質監測、閥門調整、管網沖洗等水質改善措施提供有力技術支撐，有效提升供水區域內的管網水質安全保障能力。模型動態感知轄區內管網的壓力、流量狀態，實現由“點狀監測”向“全面監測”的轉變；實時監測爆管、水質異常、閥門啟閉異常等突發事件，提升應對管網突發事件響應效率。

蘇州水司將管道現狀評估結果與其管材、管齡等信息相結合，綜合判斷管段的銹蝕、漏損或淤堵情況，為管道更新改造計劃的制訂提供科學的依據。在規劃、設計階段對管道建成或遷改后的影響進行評估，提前規避由管道建設或遷改引起的管網輸配水頭損失增大、周邊管道流速降低等問題。

在模型應用的基礎上，針對老城區河道縱橫、過橋沉管多、探漏難度高等特點，在供水區域內開展衛星探漏、噪音記錄儀探漏、人工探漏等點線面結合的全方位、立體式檢漏，構建供排水協同探漏機制。利用智能消火栓、在線管網壓力監測點、水質監測點等手段構建全面感知體系，依托DMA（直接內存訪問）、水量分析等智慧化管理平臺實現精準高效控漏。數據顯示，2024年姑蘇區漏損率絕對值較2023年下降5.69個百分點，2024年全市漏損率絕對值較2023年下降0.89個百分點。

雙模聯動 助力精細化管理

近年來，武漢市聚焦“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水思路，以科技創新為引領，扎實推進公共供水管網漏損治理項目——水力模型建設。通過構建“離線+在線”雙模聯動的智慧化管控體系，為城市供水管網的精細化管理注入新動能。

面對傳統漏損管控模式數據分散、響應滯后、分析維度單一的瓶頸，武漢市以水力模型建設為突破口，統籌規劃中心城區（武昌、漢口、漢陽）及沌口經濟開發區市政給水管網（DN100-DN2000口徑）的智能化改造，覆蓋管網總長度超5000公里。項目以“數字孿生”為底座，打造漏損精準識別、管網風險預警、調度智能優化的全鏈條閉環管理體系，為城市供水系統裝上“智慧大腦”。

立足“雙模聯動、數智融合”理念，分階段推進離線模型與在線模型建設，構建起供水管網智慧化治理的“雙核引擎”。其中，離線模型通過基礎數據校核、管網拓撲重構、監測數據驗證等步驟，完成武漢市中心城區武昌（含青山片區）、漢口、漢陽片區以及沌口經濟開發區的市政給水管網（不含小區等內部給水管道）離線模型搭建，精準還原管網物理特性，為管網評估、壓力調控提供靜態分析基礎。在線模型集成物聯網數據、營收數據、GIS（地理信息系統）等多源信息，嵌入智能算法實現動態模擬，支持實時壓力調控、水質水齡分析、管網風險預警等功能。目前在線模型主體功能開發進度達65%，預計2025年年底全面投用。

項目以水力模型建設為契機，對全市供水管網的廠站、閥門、管道等設施開展“全要素、全生命周期”數據治理，更新設施坐標、高程、材質等信息，形成動態更新的“數字孿生”數據庫，為模型校核提供可靠依據，更為后續智能調度、應急響應奠定數據基礎。截至今年5月，項目完成合同額約87.5%的工作量，進度與質量均達預期。通過模型模擬，識別高漏損區域，指導實施管網改造工程，有效降低管網漏損率；模型輔助優化管網壓力調控方案，顯著提升管網運行效能；結合水質模擬功能，實現管網污染事件的“分鐘級”溯源與處置，保障供水安全。