[发明专利]由开源GIS及数据库构建给水管网管理及水力模型方法

权利要求书

1.一种由开源GIS及数据库构建给水管网管理及水力模型方法，其特征是，步骤如下：

(1)对给水管网所必需具备的管段、节点、水库图层，合理设计其属性字段，以满足将来建立水力模型进行水力计算的需要；

(2)采用开源的QGIS(Quantum GIS)桌面软件管理给水管网数据、地图，实现数据的录入、编辑功能，查询、统计功能，并访问PostGIS地理数据库；

(3)采用开源的PostGIS地理数据库存储给水管网数据，并实现多用户协同编辑，实现多用户同时编辑、由在线数据库转换成离线数据库、离线数据库同步；

(4)采用QGIS的插件Ghydraulics实现给水管网地理数据向EPANET输入文件的转换；

(5)转换以后，利用EPANET建立给水管网模型，进行水力模拟、计算。

2.如权利要求1所述的由开源GIS及数据库构建给水管网管理及水力模型方法，其特征是，步骤(2)进一步具体包括：各ShapeFile图层字段设计：利用QGIS软件，新建一份地图文档，添加管网ShapeFile数据，至少包括管段、节点、水库三类图层，图层名称应采用英文；

管段Pipes图层至少包含各字段的作用及数据类型要求如下：

DC_ID：管段的编号，字符型，由shp文件的FID通过字段计算器计算得到，或人工指定；

LENGTH：可由shp文件自带的Shape_Leng属性，通过字段计算器赋值得到；

ROUGHNESS：浮点型，粗糙系数；

MiNORLOSS：局部损失系数；

STATUS：文本型，初始状态

节点Junctions至少包含的字段的作用及数据类型要求如下：

DC_ID：节点的编号，

DEMAND：浮点型，需水量

ELEVATION：浮点型，标高

PATTERN：模式

清水库Reservior至少包含的字段的作用及数据类型要求如下：

DC_ID：清水库的编号，字符型为宜

DEMAND：浮点型，需水量

PATTERN：需水量模式

导入Shapfile文件到PostGIS数据库：在QGIS中，利用“SPIT工具”，连接到PostGIS数据库，选择需要导入的ShapeFile文件，然后即可导入。

3.如权利要求1所述的由开源GIS及数据库构建给水管网管理及水力模型方法，其特征是，水力模拟、计算的具体步骤如下：

(1)首先，在EPANET中选择水力计算采用的公式，即Hazen-Williams公式：

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(2)对于24小时延时模拟，首先要设置水厂(在EPANET软件中为“水库”)的模式。在EPANET的“浏览器”中，选择“模式”，添加一个新的模式，输入每个时段的“乘子”，应为每一个水库设置其供水总水头随24小时变化的模式；

(3)选择“水库”，双击打开其属性窗口设置“总水头”，并选择已经设置好的“模式”；

(4)对于节点，首先仍按照步骤(1)的方法为节点的需水量设置模式。然后，选择每一个节点，双击打开属性窗口，设置节点的“基本需水量”，并在“需水量模式”中选择刚才设置的模式；

(5)对于管段，选择某一管段后，双击打开属性窗口，为其设置“粗糙系数”、“管径”关键参数；。

(6)设置好以上参数以后，即可点击“运行”按钮，EPANET将进行水力计算，水力计算的结果，可以通过节点、管段的属性窗口查看，或以表格、图形的形式查看；

(7)如果进行管网的升级改造，在对现状管网进行水力分析以后，应分析哪些管段的水头损失过大，并拟定新的管径，重新设置管段的管径参数，按照以上步骤(2)-(6)操作；如果没有达到预期的效果，应重新拟定管径，重复以上步骤，直到取得比较满意的结果为止。