水力模擬軟件的水質分析及管網調度應用－澳門大學橫琴 新校區 吳玉麟 澳門自來水股份有限公司供水營運部 摘要：簡單介紹水力模擬軟件的應用，包括構建水力模型需要輸入的運作數據，通過運算得 到流量、流速、壓力、水齡、餘氯等，從而指導供水調度管理和水質分析研究。2013年7 月開始對澳門大學橫琴新校區供水，新的供水區域帶來新的挑戰，使用水力模擬軟件找出新 調度模式，經過試運行後調整調度配合用水模式的改變，從 2014年 8月開始澳門大學橫琴 新校區供水模式續漸穩定。最後分享使用水力模擬軟件的經驗，介紹其優點與局限性。 關鍵字：水力模擬軟件、水質、供水調度 Using Hydraulic Modeling Software in Water Supply System Management and Water Quality Analysis --- University of Macau in Heng Qin Ng Iok Lon The Macao Water Supply Company Limited Operations Department Abstract: The thesis indicates the importance of Hydraulic Modeling Software in water supply system management and water quality analysis. It explains what we need to input when building hydraulic model. And it also shows an application of Hydraulic Modeling Software, the new campus of University of Macau in Heng Qin. Finally, it shares the experience of using the Modeling Software, the advantages and limitations. Keywords: Hydraulic Modeling Software, water quality, water supply system management 1.水力模擬軟件的意義 過去根據操作經驗，指導閥門調節、水廠出水等運作，從而達到供水調度及 改善水質的目的，但同時難免會有調度效果未如預期或出現意料之外的狀況，對 供水穩定產生影響。 使用水力模擬軟件（Hydraulic Modeling Software）可以模擬現實管網的情況， 利用實際運行數據進行校正，從而可以比較準確地模擬出不同調度方案對供水穩 定的影響以及作出多種調度方案的效果比較，提供指導性的參考，故現時已經使 用於多項大型工程中，實行供水調度的科學管理。 圖 1.水力模擬軟件（Hydraulic Modeling Software）介面圖，圖中不同顏色表示全澳管網餘 氯分佈 3.1水力模擬軟件介紹及應用 水力模型的基礎是根據供水的水泵開啟模式、閥門控制模式、管網資料及結 構、用水模式等構建而成。所以構建模擬現實情況的水力模型需要輸入以下一些 數據包括供水模式、管網資料、用水模式、水力模型運算模式等。 供水模式的數據包括水泵特性曲線(Pump Curve)、運行模式等； 圖 2.水泵特性曲線和運行模式(Pump Curve & Operations) 管網資料是從地理信息系統(GIS)中導入的管網座標、高程、管徑等數據， 也包括閥門的種類和開關狀態、電動閥門的開啟模式等； 圖 3.管道和閉門資料(Pipe Data & Valve Data) 用水模式包括用水量和用水模式的數據，用水模式有居民用水、商業用水、 工業用水、市政用水、個別區域、VIP用戶等分類； 圖 4.用戶用水模式(Demand Patterns) 水力模型中也有多種運算模式，主要使用的模式是水齡模式(Age)，即水在 管道中的停留時間和成份模式(Constituent)，同時也需要輸入模擬時間長度。通 過運算水力模型可以得到各種對供水調度管理、水質分析研究有用的數據，例如 管道的流量、流速、壓力、計算管網中的水齡、模擬在管網中投放物質後的濃度 和散播範圍。 圖 5.水力模型能計算多種數據(Results of Pipes) 圖 6.其中一條管道的流量和水齡計算結果(Flow & Age) 水力模擬軟件能夠指導管網的設計，幫助我們測試以及對比各種調度方案、 模擬工程影響，尋找出最佳的調度方案以配合未來的發展；水力模擬軟件也能用 於水質分析研究，模擬在管網中投放污