水力模型赋能,提升供水服务可靠性

Bentley

4天前

EPM凭借15年来在其他项目中使用Bentley给水建模与管理应用程序的经验,选用OpenFlowsWater搭建麦德林新的水力模型,该程序能够与EPANET及相关数据库对接。

保障不断发展的城市中心区域的用水供给

哥伦比亚的麦德林市坐落于安第斯山脉阿布拉山谷之中,近几十年来人口持续增长,旅游吸引力也不断提升。随着麦德林的城市影响力日益增强,用水需求也持续上升。2016年一次强烈的厄尔尼诺现象导致该地区长期干旱,用水紧张问题变得尤为明显,这一气候事件尤其暴露了供水系统泵站存在的不足。

为改进大都市区的供水规划,公用事业公司EPM着手搭建该市主要输水管网的综合数字模型,该管网服务于140多万户家庭。项目旨在建立能够准确预测管网水力性能的系统,为未来三十年稳妥开展管网改造投资提供依据。此外,该项目还支持EPM践行提升供水保障水平的使命。当地三成的人口属于低收入群体,需将大量家庭预算用于水费开支。该模型将有助于确保所有家庭稳定获得供水服务,避免日常供水中断。

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亟需统一的建模方案

麦德林的供水管网系统错综复杂,管道总长370公里,配套数十座泵站、81台水泵、95 座调蓄池和132个阀门,精准建模面临诸多挑战。其中多座泵站分布在城市周边的山地,需要适应400米的高程变化。EPM还需要模拟麦德林五座水处理厂之间一体化管网的运行情况。

此前用于模拟输水管网的模型基于开源供水管网建模软件EPANET搭建,仅能承载有限数量的工况模拟。此外,该模型未纳入泵站模块,且在调蓄池模拟方面存在缺陷。受这些局限制约,以往采用分散式分析模式:通过该模型评估重力输水管网,再通过电子表格单独测算调蓄池与泵站运行工况。大量工作只能人工完成,无法与GIS数据库集成。

高效分析供水效能

EPM凭借15年来在其他项目中使用Bentley给水建模与管理应用程序的经验,选用OpenFlows Water搭建麦德林新的水力模型,该程序能够与EPANET及相关数据库对接。EPM规划与绩效专员Rubert Ernesto Montes Correa解释道:我们从人工作业转向策略化分析,从依靠经验转向基于数据开展模拟。

EPM 团队首先对每组泵组管线进行建模和校准,然后使用OpenFlows Water中的模型构建模块,将各个组件集成到单一模型中。随后,团队利用场景和备选方案管理功能,创建14个远期模拟场景,涉及用水需求、供水可用量、管网拓扑结构及其他重要因素。团队利用控制管理功能,针对多种丰水、枯水工况录入清晰的运行调度指令,并复用这些指令搭建全部14套工况中涉及的200余套控制逻辑。

该模型助力新项目的设计分析流程更加高效。此前,工程师需要一个月时间才能完成对管网水力性能的全面评估。借助EPM的全新集成模型,这一过程缩短至仅需数小时。工程师能够同步查看调蓄池水位、泵站输送流量和用水需求如何随时间变化,从而对拟议解决方案做出更准确的分析。

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更具韧性的城市

EPM新模型已支持开展多个项目,每个项目都实现可观的投资回报。例如,用户为快速发展的贝约市制定节水增效策略,节省超过1200万美元。该模型还支持开展节能分析,通过将管道直接连接到麦德林的萨尔瓦多里亚诺拉埃斯特雷利亚和赫罗纳米拉弗洛雷斯泵站,降低成本,每年减少117吨碳排放。在萨尔瓦多里亚诺泵站,该模型验证了工程师提出的利用供水系统水力势能的方案可行性。这一方案成功将每日能耗降低了2500千瓦时,相当于每年减少86吨碳排放。

EPM的集成数字模型在干旱和山体滑坡等需要快速作出决策的极端天气事件中发挥了关键作用。2018年,当地遭遇异常枯水期,该模型帮助这家公用事业公司维持了麦德林东北部高海拔地区5000户家庭的供水服务,体现出该市应对气候相关压力的能力不断增强。

但也许更重要的是,EPM借助该模型为5000户曾经每天遭遇供水中断的家庭恢复了可靠供水服务。通过优化麦德林供水管网的运行,该模型为系统长期适应力与恢复力奠定了坚实基础,有助于确保社区免受服务中断影响,同时确保140万户家庭能够获得安全、可靠的水资源。EPM规划与绩效专员John Jairo Posada Espan?a总结道:作为一家公用事业公司,我们服务于民众。我们建立模型所做的每一项改进、模拟的每一种情景,最终都是为了让麦德林的家庭——包括我们自己的家人——都能获得安全、可靠的水资源。

EPM凭借15年来在其他项目中使用Bentley给水建模与管理应用程序的经验,选用OpenFlowsWater搭建麦德林新的水力模型,该程序能够与EPANET及相关数据库对接。

保障不断发展的城市中心区域的用水供给

哥伦比亚的麦德林市坐落于安第斯山脉阿布拉山谷之中,近几十年来人口持续增长,旅游吸引力也不断提升。随着麦德林的城市影响力日益增强,用水需求也持续上升。2016年一次强烈的厄尔尼诺现象导致该地区长期干旱,用水紧张问题变得尤为明显,这一气候事件尤其暴露了供水系统泵站存在的不足。

为改进大都市区的供水规划,公用事业公司EPM着手搭建该市主要输水管网的综合数字模型,该管网服务于140多万户家庭。项目旨在建立能够准确预测管网水力性能的系统,为未来三十年稳妥开展管网改造投资提供依据。此外,该项目还支持EPM践行提升供水保障水平的使命。当地三成的人口属于低收入群体,需将大量家庭预算用于水费开支。该模型将有助于确保所有家庭稳定获得供水服务,避免日常供水中断。

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亟需统一的建模方案

麦德林的供水管网系统错综复杂,管道总长370公里,配套数十座泵站、81台水泵、95 座调蓄池和132个阀门,精准建模面临诸多挑战。其中多座泵站分布在城市周边的山地,需要适应400米的高程变化。EPM还需要模拟麦德林五座水处理厂之间一体化管网的运行情况。

此前用于模拟输水管网的模型基于开源供水管网建模软件EPANET搭建,仅能承载有限数量的工况模拟。此外,该模型未纳入泵站模块,且在调蓄池模拟方面存在缺陷。受这些局限制约,以往采用分散式分析模式:通过该模型评估重力输水管网,再通过电子表格单独测算调蓄池与泵站运行工况。大量工作只能人工完成,无法与GIS数据库集成。

高效分析供水效能

EPM凭借15年来在其他项目中使用Bentley给水建模与管理应用程序的经验,选用OpenFlows Water搭建麦德林新的水力模型,该程序能够与EPANET及相关数据库对接。EPM规划与绩效专员Rubert Ernesto Montes Correa解释道:我们从人工作业转向策略化分析,从依靠经验转向基于数据开展模拟。

EPM 团队首先对每组泵组管线进行建模和校准,然后使用OpenFlows Water中的模型构建模块,将各个组件集成到单一模型中。随后,团队利用场景和备选方案管理功能,创建14个远期模拟场景,涉及用水需求、供水可用量、管网拓扑结构及其他重要因素。团队利用控制管理功能,针对多种丰水、枯水工况录入清晰的运行调度指令,并复用这些指令搭建全部14套工况中涉及的200余套控制逻辑。

该模型助力新项目的设计分析流程更加高效。此前,工程师需要一个月时间才能完成对管网水力性能的全面评估。借助EPM的全新集成模型,这一过程缩短至仅需数小时。工程师能够同步查看调蓄池水位、泵站输送流量和用水需求如何随时间变化,从而对拟议解决方案做出更准确的分析。

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更具韧性的城市

EPM新模型已支持开展多个项目,每个项目都实现可观的投资回报。例如,用户为快速发展的贝约市制定节水增效策略,节省超过1200万美元。该模型还支持开展节能分析,通过将管道直接连接到麦德林的萨尔瓦多里亚诺拉埃斯特雷利亚和赫罗纳米拉弗洛雷斯泵站,降低成本,每年减少117吨碳排放。在萨尔瓦多里亚诺泵站,该模型验证了工程师提出的利用供水系统水力势能的方案可行性。这一方案成功将每日能耗降低了2500千瓦时,相当于每年减少86吨碳排放。

EPM的集成数字模型在干旱和山体滑坡等需要快速作出决策的极端天气事件中发挥了关键作用。2018年,当地遭遇异常枯水期,该模型帮助这家公用事业公司维持了麦德林东北部高海拔地区5000户家庭的供水服务,体现出该市应对气候相关压力的能力不断增强。

但也许更重要的是,EPM借助该模型为5000户曾经每天遭遇供水中断的家庭恢复了可靠供水服务。通过优化麦德林供水管网的运行,该模型为系统长期适应力与恢复力奠定了坚实基础,有助于确保社区免受服务中断影响,同时确保140万户家庭能够获得安全、可靠的水资源。EPM规划与绩效专员John Jairo Posada Espan?a总结道:作为一家公用事业公司,我们服务于民众。我们建立模型所做的每一项改进、模拟的每一种情景,最终都是为了让麦德林的家庭——包括我们自己的家人——都能获得安全、可靠的水资源。

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