epanet汉化用户手册.pdf

发布时间：2022-06-01 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.53M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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第1章引言

1.1 什么是EPANETH

1.2 水力模拟能力

1.3 水质模拟能力

1.4 EPANETH应用步骤

1.5 关于本手册

第2章快速入门教程

2.1 EPANETH安装

2.2 管网示例

2.3 工程设置

2.4 管网图绘制

2.5 设置对象属性

2.6 保存和打开工程

2.7 执行单时段分析

2.8 执行延时分析

2.9 执行水质分析

第3章管网模型

3.1 物理构成

3.2 非物理组件

3.3 水力模拟模型

3.4 水质模拟模型

第4章 EPANETH工作空间

4.1 引言

4.2 菜单条

4.3 工具条

4.4 状态条

4.5 管网地图

4.6 数据浏览

4.7 地图浏览

4.8 属性编辑器

4.9 程序偏好

第5章工程操作

5.1 打开和保存工程文件

5.2 工程缺省值

5.3 校验数据

5.4 工程总结

第6章对象操作

6.1 对象类型

6.2 添加对象

6.3 选择对象

6.4 编辑可视化对象

6.5 编辑非可视化对象

6.6 复制和粘贴对象

6.7 管段变形和逆向

6.8 删除对象

6.9 移动对象

6.10 选择对象组

6.11 编辑对象组

第7章地图操作

7.1 选择地图视窗

7.2 设置地图尺寸

7.3 利用背景地图

7.4 缩放地图

7.5 移动地图

7.6 查找对象

7.7 地图图例

7.8 纵览地图

7.9 地图显示选项

第8章管网分析

8.1 设置分析选项

8.2 执行模拟分析

8.3 疑难解答

第9章显示结果

9.1 地图中显示结果

9.2 图形结果显示

9.3 表格结果显示

9.4 显示特殊报表

第10章打印和复制

10.1 选择打印机

10.2 设置页面格式

10.3 打印预览

10.4 打印当前视窗

10.5 复制到剪贴板或者文件

第11章导入和导出

11.1 工程方案

11.2 导出方案

11.3 导入方案

11.4 导入部分管网

11.5 导入管网地图

11.6 导出管网地图

11.7 导出到文本文件

第12章常见问题释疑

附录A 计量单位

附录B 错误信息

附录C 命令行EPANETH

C.1 一般指令

C.2 输入文件格式

C.3 报告文件格式

C.4 二进制输出文件格式

附录D 分析算法

D.1 水力分析

D.2 水质分析

D.3 参考文献

EPANETH2(EPANET2 中文版) 用户手册原著：Lewis A. Rossman （俄亥俄州辛辛那提市美国环境保护局研究和开发办公室国家风险管理研究实验室供水和水资源分部，45268）（上海市同济大学环境科学与工程学院，200092）翻译：李树平

序言输配水系统水力和水质特性的模拟，是输配水系统设计、运行和管理的基本依据和重要工具，历来受到供水企业、科研和教学部门的重视。EPANET 作为一套功能齐全、界面友好、易于使用的优秀免费软件，得到广泛应用，成为许多商业软件的核心，也为输配水系统的科学研究提供了便利。但是由于该软件为英文界面，目前只在国内部分高校、软件开发企业等小范围得到使用。而对于广大从事输配水系统设计、运行和管理的工程技术人员，以及进入专业学习阶段的大学生，尽快掌握该软件的使用方法还具有一定难度。因此为普及输配水系统水力和水力特性模拟软件在供水各部门、各层次的应用，促进输配水系统的设计、运行管理水平，很有必要将该软件的代码、界面、用户手册和帮助文件翻译成中文。目前该模拟软件翻译工作得到同济大学教学改革与研究项目的资助，立项目的是将软件汉化后，作为给水管网课程的教学辅助软件，提高课程教学效果。 EPANET 软件的翻译已得到 Rossman 先生的许可，汉化版定名为 EPANETH。同时声明该用户手册以及 EPANETH 程序作为实验性软件，尽管力求结果正确，但是译者对计算结果的应用，以及应用中所造成的损失不负任何责任。李树平 2011 年 6 月 ii

原《EPANET2 用户手册》声明本文档（EPANET2 用户手册）信息由美国环境保护局（EPA）全部或者部分资助。它已经接受了与该局相当的机构和管理人员审核，并经 EPA 许可而公布。文中提及的商标名称或者商业产品，并不意味对其认可或者推荐。为了确保获得结果的正确性，尽管进行了大量的工作，但本文档描述的计算程序仍是实验性的。因此作者和美国环境保护局对任何结果或者从这些程序获得任何结果的使用，以及对于任何目的使用这些程序得到的结果而造成损害或者诉讼，不承担任何责任，同时也不承担这方面的任何义务。 iii

目录第 1 章引言.....................................................................................................................................1 1.1 什么是EPANETH..............................................................................................................1 1.2 水力模拟能力....................................................................................................................1 1.3 水质模拟能力....................................................................................................................1 1.4 EPANETH应用步骤...........................................................................................................2 1.5 关于本手册........................................................................................................................2 第 2 章快速入门教程.....................................................................................................................4 2.1 EPANETH安装...................................................................................................................4 2.2 管网示例............................................................................................................................4 2.3 工程设置............................................................................................................................5 2.4 管网图绘制........................................................................................................................6 2.5 设置对象属性....................................................................................................................8 2.6 保存和打开工程................................................................................................................9 2.7 执行单时段分析..............................................................................................................10 2.8 执行延时分析..................................................................................................................10 2.9 执行水质分析..................................................................................................................12 第 3 章管网模型...........................................................................................................................14 3.1 物理构成..........................................................................................................................14 3.2 非物理组件......................................................................................................................19 3.3 水力模拟模型..................................................................................................................23 3.4 水质模拟模型..................................................................................................................24 第 4 章 EPANETH工作空间.........................................................................................................28 4.1 引言..................................................................................................................................28 4.2 菜单条..............................................................................................................................29 4.3 工具条..............................................................................................................................31 4.4 状态条..............................................................................................................................33 4.5 管网地图..........................................................................................................................33 4.6 数据浏览..........................................................................................................................33 4.7 地图浏览..........................................................................................................................34 4.8 属性编辑器......................................................................................................................34 4.9 程序偏好..........................................................................................................................35 第 5 章工程操作...........................................................................................................................37 5.1 打开和保存工程文件......................................................................................................37 5.2 工程缺省值......................................................................................................................38 5.3 校验数据..........................................................................................................................39 5.4 工程总结..........................................................................................................................41 第 6 章对象操作...........................................................................................................................42 6.1 对象类型..........................................................................................................................42 6.2 添加对象..........................................................................................................................42 6.3 选择对象..........................................................................................................................44 iv

6.4 编辑可视化对象..............................................................................................................44 6.5 编辑非可视化对象..........................................................................................................48 6.6 复制和粘贴对象..............................................................................................................52 6.7 管段变形和逆向..............................................................................................................52 6.8 删除对象..........................................................................................................................53 6.9 移动对象..........................................................................................................................53 6.10 选择对象组....................................................................................................................54 6.11 编辑对象组....................................................................................................................54 第 7 章地图操作...........................................................................................................................55 7.1 选择地图视窗..................................................................................................................55 7.2 设置地图尺寸..................................................................................................................55 7.3 利用背景地图..................................................................................................................56 7.4 缩放地图..........................................................................................................................57 7.5 移动地图..........................................................................................................................57 7.6 查找对象..........................................................................................................................58 7.7 地图图例..........................................................................................................................58 7.8 纵览地图..........................................................................................................................59 7.9 地图显示选项..................................................................................................................59 第 8 章管网分析...........................................................................................................................62 8.1 设置分析选项..................................................................................................................62 8.2 执行模拟分析..................................................................................................................65 8.3 疑难解答..........................................................................................................................65 第 9 章显示结果...........................................................................................................................67 9.1 地图中显示结果..............................................................................................................67 9.2 图形结果显示..................................................................................................................68 9.3 表格结果显示..................................................................................................................74 9.4 显示特殊报表..................................................................................................................76 第 10 章打印和复制.....................................................................................................................80 10.1 选择打印机....................................................................................................................80 10.2 设置页面格式................................................................................................................80 10.3 打印预览........................................................................................................................81 10.4 打印当前视窗................................................................................................................81 10.5 复制到剪贴板或者文件................................................................................................81 第 11 章导入和导出.....................................................................................................................83 11.1 工程方案........................................................................................................................83 11.2 导出方案........................................................................................................................83 11.3 导入方案........................................................................................................................83 11.4 导入部分管网................................................................................................................84 11.5 导入管网地图................................................................................................................85 11.6 导出管网地图................................................................................................................85 11.7 导出到文本文件............................................................................................................86 第 12 章常见问题释疑.................................................................................................................87 附录A 计量单位............................................................................................................................89 附录B 错误信息............................................................................................................................90 v

附录C 命令行EPANETH ..............................................................................................................92 C.1 一般指令.........................................................................................................................92 C.2 输入文件格式.................................................................................................................92 C.3 报告文件格式...............................................................................................................115 C.4 二进制输出文件格式 ...................................................................................................118 附录D 分析算法..........................................................................................................................122 D.1 水力分析.......................................................................................................................122 D.2 水质分析.......................................................................................................................127 D.3 参考文献.......................................................................................................................131 vi

第 1 章引言 1.1 什么是EPANETH EPANETH 软件是美国环保局软件 EPANET 的汉化版本，是一个可以执行有压管网水力和水质特性延时模拟的计算机程序。管网包括管道、节点（管道连接节点）、水泵、阀门和蓄水池（或者水库）等组件。EPANETH 可跟踪延时阶段管道水流、节点压力、水池水位高度以及整个管网中化学物质的浓度。除了模拟延时阶段的化学成分，也可以模拟水龄和进行源头跟踪。 EPANETH 开发的目的是为了改善对配水系统中物质迁移转化规律的理解。它可以实现许多不同类型的配水系统分析。采样程序设计、水力模型校验、余氯分析以及用户暴露评价就是一些例子。EPANETH 有助于评价整个系统水质改善的不同管理策略，这些可能包括：改变多水源供水系统的水源配置；改变水泵提升和水池注水/放水时间调度安排；水处理的补充措施，例如蓄水池中重新加氯；管道清洗和替换。在 Windows 环境下，EPANETH 提供了管网输入数据编辑、水力和水质模拟，以及以各种方式显示计算结果的集成环境。结果的表达形式包括管网地图颜色表示、数据表格、时间序列图和等值线图等。 1.2 水力模拟能力完整和精确的水力模拟是有效水质模拟的先决条件。EPANETH 包含了先进的水力分析引擎，具有以下功能：对管网规模未加限制；可利用 Hazen-Williams, Darcy-Weisbach 或 Chezy-Manning 公式计算摩擦水头损失；包含了弯头、附件等处的局部水头损失计算；可模拟恒速和变速水泵；可进行水泵提升能量和成本分析；可模拟各种类型的阀门，包括隔断阀、止回阀、调压阀和流量控制阀；允许包含各种形状的蓄水池（即直径可以随高度变化）；考虑节点多需水量类型，每一节点可具有自己的时变模式；可模拟依赖于压力的流量，例如扩散器（喷头水头）；系统运行能够基于简单水池水位或者计时器控制，以及基于规则的复杂控制。 1.3 水质模拟能力 EPANETH 提供了以下水质模拟能力：模拟管网中非反应性示踪剂随时间的运动；模拟反应物质的运动变化，它可以随时间增长（例如消毒副产物）或者降低（例如余氯）； 1

模拟整个管网的水龄；跟踪从已知节点来的水流百分比；模拟主流水体和管壁处的反应；利用 n 级反应动力学模拟主流水体中的反应；利用零级或者一级反应动力学模拟管壁处的反应；模拟管壁处的反应时可考虑质量转移限值；允许持续达到一个极限浓度的增长或者衰减反应；利用全局反应速率系数，可在单管道基础上纠正；允许管网中任何位置的时间变化浓度或者质量输入；将蓄水池作为完全混合、柱塞流或者双室反应器进行模拟。通过利用这些特性，EPANETH 能够研究以下水质现象：不同水源来水的混合；整个系统的水龄；余氯的损失；消毒副产物的增长；污染事件跟踪。 1.4 EPANETH应用步骤利用 EPANETH 模拟配水系统时，通常执行以下步骤： 1．绘制表示配水系统的管网（参见第 6.1 部分），或者导入具有管网基本描述的文本文件（参见第 11.4 部分）； 2．编辑系统对象的属性（参见第 6.4 部分）； 3．编辑系统运行属性（参见第 6.5 部分）； 4．选择一组分析选项（参见第 8.1 部分）； 5．执行水力/水质分析（参见第 8.2 部分）； 6．显示分析结果（参见第 9 章）。 1.5 关于本手册本手册第 2 章描述怎样安装 EPANETH，提供 EPANETH 应用的快速教程。对配水系统模拟基本知识不熟悉的读者，可在学习整个快速教程之前，首先阅读第 3 章的知识。第 3 章讨论了 EPANETH 模拟配水系统的背景材料。它描述了构成配水系统的物理组件特性，以及附加的模拟信息（例如时间变化和运行控制）。它也提供了怎样执行系统水力和水质性能数值模拟的信息。第 4 章说明了怎样组织 EPANETH 工作空间。它描述了各种菜单选项和工具按钮的功能，以及怎样使用三种主要的窗口—管网地图、浏览器和属性编辑器。第 5 章讨论了工程文件，其中存储了配水系统 EPANETH 模型需要的所有信息。它说明了怎样创建、打开和保存这些文件，以及怎样设置缺省工程选项。它也讨论了注册模拟结果与实际测试相比较的校验数据。第 6 章描述了怎样利用 EPANETH 创建配水系统网络模型。它说明了怎样创建构成系统的各种物理对象（管道、水泵、阀门、节点、水池等），怎样编辑这些对象的属性，以及怎样描述系统的需求和运行随时间的改变。 2

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