彭 亞, 蔣仲安

(北京科技大學(xué) 土木與資源工程學(xué)院， 北京 100083)

礦井防塵供水管網(wǎng)是保障礦山安全生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，其供水不僅用于滿足井下消防除塵的需求，同時也用來提供礦井降溫、液壓支護(hù)、充填、設(shè)備冷卻、巷道沖洗、混凝土施工等方面的用水，尤其是其中的防塵用水對礦井生產(chǎn)環(huán)境的改善和礦井工人健康安全的保障具有重要作用.因此，建立一個完善有效的礦井防塵供水管網(wǎng)，研究其連續(xù)運行過程中的水力水質(zhì)變化規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)故障、維護(hù)并優(yōu)化管網(wǎng)性能，具有十分重要的意義[1-2].

供水管網(wǎng)的運行狀態(tài)受供需關(guān)系以及管網(wǎng)機(jī)械性能的影響，一般具有時變性、隨機(jī)性以及不確定性.通過構(gòu)建供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型，在采集管網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬仿真是研究供水管網(wǎng)性能的有效途徑，能夠幫助了解供水管網(wǎng)系統(tǒng)中水流流動及水中物質(zhì)成分演變規(guī)律，并為管網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度和科學(xué)管理提供決策支持.目前EPANET，WaterGEMS，InfoWorks WS等管網(wǎng)系統(tǒng)分析軟件是進(jìn)行供水管網(wǎng)模擬仿真的主要工具[3].由美國環(huán)境保護(hù)署1994年使用C語言開發(fā)的EPANET作為經(jīng)典的供水管網(wǎng)水力和水質(zhì)動力學(xué)模擬的開源軟件[4]，在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界得到了廣泛推廣和應(yīng)用，尤其是在供水管網(wǎng)設(shè)計及運行優(yōu)化[5]、水力水質(zhì)模擬與校核[6]、可靠性與風(fēng)險分析[7]、監(jiān)測點布置[8]、故障檢測[9]等方面；其核心的水力水質(zhì)計算模塊可以被多種語言調(diào)用，因而該軟件多用來二次開發(fā)實現(xiàn)特定的功能和用途.比如Ho等[10]開發(fā)了支持節(jié)點水質(zhì)不完全混合的大對流模擬擴(kuò)展程序EPANET-BAM；Siew等[11]開發(fā)了基于壓力驅(qū)動的水力模擬擴(kuò)展程序EPANET-PDX；Seyoum等[12]開發(fā)了基于壓力驅(qū)動的水力模擬和多組分水質(zhì)模擬擴(kuò)展程序EPANET-PMX等，但這些擴(kuò)展程序沒有集成到EPANET圖形用戶界面或者其函數(shù)庫中，且由于其版本、運行環(huán)境或者其具體功能的局限性，并沒有得到普及.

目前，國內(nèi)外研究人員常用的方式是在不同的編程平臺上使用MATLAB、Python[13]或者R語言[3]調(diào)用EPANET，編寫自定義融合計算及后處理程序，來實現(xiàn)水力水質(zhì)的擴(kuò)展研究.其中在MATLAB環(huán)境中調(diào)用EPANET計算引擎?zhèn)鹘y(tǒng)的方式是使用基于過程的程序設(shè)計的EPANET Programmer’s Toolkit函數(shù)庫[14].該方式需要用戶熟知該函數(shù)庫中各函數(shù)的調(diào)用格式及其包含的各參數(shù)，掌握各函數(shù)在模擬循環(huán)中的調(diào)用順序；并且在不同的功能模塊和應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)時沒有一個通用的EPANET數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).因此，研究人員在初步接觸使用時，難以快速掌握.塞浦路斯大學(xué)KIOS智能系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)研究中心于2016年推出的EPANET-MATLAB Toolkit[15]采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，能克服上述困難，讓研究人員更快速、方便地掌握函數(shù)調(diào)用方式，實現(xiàn)靈活地提取與修改供水管網(wǎng)基本參數(shù)與水力水質(zhì)計算數(shù)據(jù)，但該開源工具箱在國內(nèi)尚未推廣使用.

綜上所述，現(xiàn)有文獻(xiàn)對EPANET-MATLAB混合編程的具體實現(xiàn)方法少有闡述，尤其對EPANET-MATLAB Toolkit了解不足，并且國內(nèi)外對供水管網(wǎng)的研究主要是針對有壓市政供水管網(wǎng)，而對重力輸送為主的礦井供水管網(wǎng)的研究非常少[16].本文首先對水力水質(zhì)模型構(gòu)建與求解進(jìn)行了理論分析，然后對兩種基于EPANET-MATLAB混合編程的水力水質(zhì)模擬方法進(jìn)行了編程實現(xiàn)及對比，并進(jìn)一步應(yīng)用于礦井防塵供水管網(wǎng)上，構(gòu)建動態(tài)水力水質(zhì)模型，借助MATLAB強大的數(shù)據(jù)分析與處理能力，融合EPANET計算引擎，研究分析防塵管網(wǎng)的水力工況和水齡的變化規(guī)律，以期為礦井防塵供水管網(wǎng)的科學(xué)管理以及防塵管網(wǎng)的深入研究提供參考.

1 水力水質(zhì)模型構(gòu)建與求解理論

1.1 水力模型構(gòu)建與求解

礦井防塵供水管網(wǎng)水力模型的構(gòu)建基于質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律，是從物理管網(wǎng)基本組成元件的水力行為出發(fā)，在已知的供水管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系、管徑、管長、管段水頭損失系數(shù)、節(jié)點用水量及邊界條件等參數(shù)下，通過式(1)節(jié)點質(zhì)量連續(xù)性方程、式(2)管段壓降方程、式(3)環(huán)能量方程構(gòu)建線性與非線性混合方程組，求解方程得出節(jié)點壓力、管道流量等管網(wǎng)狀態(tài)量.管網(wǎng)水力模型可以分為穩(wěn)態(tài)流模型、擬穩(wěn)態(tài)流模型、非穩(wěn)態(tài)不可壓縮流模型和非穩(wěn)定可壓縮流模型，使用EPANET建立的一般是穩(wěn)態(tài)流模型和擬穩(wěn)態(tài)流模型.本文采用全局梯度法迭代求解水力模型.

(1)

(2)

(3)

式中:qi為管段的流量，m3/s，管段流量流出節(jié)點時為正，流入節(jié)點時為負(fù)；Qj為節(jié)點j的流量；Ij為節(jié)點j的管段關(guān)聯(lián)集；N為管網(wǎng)中的節(jié)點總數(shù)；HFi，HTi分別為管段i的終止和起始節(jié)點的水頭，m；hi是管段的壓降，m；Si為管段阻力系數(shù)，為管段上管道、管件、閥門、泵站所有設(shè)施阻力之和；n是流量指數(shù)；M為管網(wǎng)中的管段總數(shù)；k為管網(wǎng)中環(huán)的編號；ΔHk為管網(wǎng)中環(huán)的閉合水頭差，m.

1.2 水質(zhì)模型構(gòu)建與求解

水質(zhì)模型是建立在水力模型的基礎(chǔ)上，模擬水質(zhì)參數(shù)如水齡、微生物、消毒劑、消毒副產(chǎn)物等隨時間在管網(wǎng)中的變化情況.針對礦井防塵供水管網(wǎng)，管網(wǎng)中物質(zhì)的傳輸主要由3個基本過程組成:管道內(nèi)對流遷移過程、物質(zhì)動態(tài)反應(yīng)過程、物質(zhì)濃度在節(jié)點的混合過程.基于質(zhì)量守恒原理和反應(yīng)動力學(xué)理論，可以建立各過程的控制方程如下:

1) 管道內(nèi)對流遷移過程.

(4)

式中：Ci(x,t)是在t時刻管段i的縱向x處的反應(yīng)物濃度；ui為管段i的平均流速，m/s；r[Ci(x,t)]表示管段中反應(yīng)物質(zhì)的反應(yīng)變化速率，對于不同的反應(yīng)物質(zhì)可選用不同的反應(yīng)模型.

2) 無容節(jié)點處的混合過程.

(5)

式中:i表示流出節(jié)點的k管段；J為流入節(jié)點k的管段的集合；Ci(0,t)為在t時刻節(jié)點k的下游管段i起點處的反應(yīng)物濃度；Qj為管段j的流量，m3/s；Cj(xj,t)為在t時刻，管段j末端與節(jié)點k相連處的反應(yīng)物濃度；Qkin為外部水源流入節(jié)點k的流量，m3/s；Ckin為外部水源流入節(jié)點k的反應(yīng)物濃度.

3) 有容節(jié)點如蓄水設(shè)施處的混合.

(6)

式中:V為在t時刻儲水構(gòu)筑物的容積，m3；CR(t)是在t時刻儲水構(gòu)筑物中的反應(yīng)物濃度；Iin,Jout分別為流入和流出儲水構(gòu)筑物的管段的集合；Qi，Qj分別為流入和流出對應(yīng)管段中的流量，m3/s；r[C(t)]是在t時刻儲水構(gòu)筑物中的反應(yīng)物質(zhì)的反應(yīng)變化速率.

由于各控制方程是一系列的偏微分方程，其解析解難以求得，本文使用拉格朗日時間驅(qū)動算法進(jìn)行求解，通過迭代計算跟蹤離散水體在管道中移動和在節(jié)點處固定時間步長下的混合情況，從而求解管道中溶解物質(zhì)的瞬時濃度.

2 MATLAB-EPANET對接實現(xiàn)方法

EPANET可以實現(xiàn)對供水管網(wǎng)的水力和水質(zhì)的有效模擬，但其編輯能力、信息處理和后處理特性明顯不足.對于科研人員，往往會在水力水質(zhì)模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展特定的需求，借助MATLAB數(shù)據(jù)處理與分析的高級編程環(huán)境，可以實現(xiàn)與EPANET數(shù)據(jù)的對接，開展供水管網(wǎng)更深入的研究.

2.1 基于EPANET Programmer’s Toolkit的混合編程

EPANET Programmer’s Toolkit是美國環(huán)境保護(hù)署針對EPANET推出的動態(tài)鏈接庫(DLL)文件，庫中共有55個函數(shù)和104個變量.在MATLAB編程環(huán)境下可通過調(diào)用該DLL來啟用水力水質(zhì)模擬，從而將計算過程中輸入、輸出的相關(guān)數(shù)據(jù)以及迭代約束條件，同能夠?qū)崿F(xiàn)特定需求的擴(kuò)展計算、分析程序進(jìn)行對接，其主要步驟及代碼如圖1所示.

由圖1可知，使用EPANET Programmer’s Toolkit加載和調(diào)用EPANET共享函數(shù)庫，需要用到MATLAB中的loadlibrary和calllib函數(shù).對水力水質(zhì)計算過程中數(shù)據(jù)的提取或者修改，需要使用DLL中內(nèi)置的EPANET函數(shù)，比如修改節(jié)點和管段信息時，分別使用ENsetnodevalue，ENsetlinkvalue函數(shù).該方式中，大多數(shù)DLL內(nèi)置函數(shù)在使用時，要定義參數(shù)對應(yīng)的具體代碼.比如ENsetnodevalue函數(shù)的使用格式為ENsetnodevalue(int index,int paramcode,float value)，需要在括號里輸入節(jié)點索引、參數(shù)代碼及參數(shù)值三類信息.其可選的參數(shù)代碼多達(dá)十幾種，難以直觀辨別功能.若進(jìn)行復(fù)雜擴(kuò)展運算與分析，MATLAB自定義程序與EPANET之間要進(jìn)行大量、反復(fù)的數(shù)據(jù)交換，該方式下程序的編寫和修改非常不便.此外，該工具箱由于運行環(huán)境的限制，在64位系統(tǒng)上調(diào)用時，會與Microsoft Visual C++2010以上的版本沖突，導(dǎo)致調(diào)用失敗.

2.2 基于EPANET-MATLAB Toolkit的混合編程

與面向過程的EPANET Programmer’s Toolkit相比，EPANET-MATLAB Toolkit使用了基于面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法來編排EPANET的各函數(shù)及變量，供EPANET與MATLAB進(jìn)行對接，支持用戶直觀提取、修改管網(wǎng)信息和執(zhí)行運算，并且支持繪制管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖.

圖1 兩種EPANET-MATLAB混合編程方法的水力水質(zhì)模擬實現(xiàn)步驟及核心代碼

使用EPANET-MATLAB Toolkit進(jìn)行防塵供水管網(wǎng)的水力水質(zhì)模擬步驟和代碼如圖1所示，可以看出基于EPANET-MATLAB Toolkit的混合編程，代碼更為簡潔、明了.比如對管段信息的修改是使用d.setLinkDiameter,d.setLinkLength,d.setLinkRoughnessCoeff等基于“類名.方法名”結(jié)構(gòu)來修改管段信息，方法名與所設(shè)置參數(shù)對應(yīng)，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)性非常直觀.此外，該工具箱在32位和64位系統(tǒng)上兼容性較好.因此，基于EPANET-MATLAB Toolkit的混合編程比EPANET Programmer’s Toolkit更加靈活、便捷，有助于提高對供水管網(wǎng)水力水質(zhì)擴(kuò)展分析研究的混合編程效率.

3 工程實例應(yīng)用

應(yīng)用EPANET-MATLAB Toolkit在MATLAB環(huán)境下調(diào)用EPANET構(gòu)建礦井防塵供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型，結(jié)合防塵管網(wǎng)日用水需求變化，分別進(jìn)行了24 h動態(tài)水力模擬和48 h動態(tài)水質(zhì)模擬，以考察該防塵管網(wǎng)的水力工況和水齡分布特征.

3.1 管網(wǎng)概況

圖2所示為開灤集團(tuán)某礦的井下防塵供水管網(wǎng)現(xiàn)場布置簡化圖.該防塵管網(wǎng)為多水源重力輸送供水管網(wǎng)，共有3個地面靜壓水池，水源主要來自地下水和大氣降水.該礦總共有綜采、炮采、綜掘、炮掘及開拓共17個工作面用水點.目前的開采深度在-700～-1 100 m之間，今后還將進(jìn)一步加大.通過對主要采掘工作面防塵時用水量和礦井總防塵時用水量進(jìn)行一周的連續(xù)觀測，得到日防塵時用水量的平均變化趨勢如圖3所示.平均每日最大防塵時用水量為148.87 m3/h，日總防塵用水量為2 036.45 m3.

3.2 模型參數(shù)設(shè)置

采用EPANET繪制管網(wǎng)水力模型及基本信息如圖4所示.該模型總共有3個水源節(jié)點，17個無容節(jié)點，20根管段.水力模擬設(shè)置總歷時24 h，水力時間步長為1 h，各工作面用水點根據(jù)日用水需求設(shè)置用水時間模式.由于該礦井下大部分管道為鋼管或者鑄鐵材質(zhì)，且使用年限大于10年，管段內(nèi)表面粗糙度變大，取管段海曾-威廉粗糙系數(shù)100.水質(zhì)模擬總歷時48 h，水質(zhì)時間步長為0.05 h，模式時間步長為1 h，模式起始時間為0.在計算時水齡被處理為一種反應(yīng)成分，初始水齡設(shè)為0，其增長遵從具有速率常數(shù)為1的零級反應(yīng)動力學(xué)，主流反應(yīng)系數(shù)為1，無管壁反應(yīng).實現(xiàn)混合編程水力水質(zhì)模擬使用的軟件包括EPANET(2.0)和MATLAB(R2018b).通過迭代水力模擬并提取每個時間步下的水力數(shù)據(jù)，防塵供水管網(wǎng)的水齡分布特征在水力模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)行時間步水質(zhì)模擬來獲得.

圖2 井下防塵供水管網(wǎng)的現(xiàn)場布置簡化圖

圖3 日防塵時用水量變化圖

3.3 水力模擬結(jié)果及分析

根據(jù)圖3中該礦防塵供水管網(wǎng)日用水需求變化，可知日時用水量呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，具有明顯的用水高峰時段和低峰時段.將用水實況與作業(yè)安排進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，其用水量特征與作業(yè)排班制度間具有一定的相關(guān)性.該礦井每日采用三班制作業(yè)模式，井下作業(yè)分為早班(7:00～15:00) 、中班(15:00～23:00)、夜班(23:00～7:00).夜間一般為檢修班，井下工作面產(chǎn)塵量較小，因而防塵用水量也相對減少；早班和中班生產(chǎn)活動較為頻繁，為用水高峰時段，在換班時間(如14:00～15:00)用水量會存在短時段的下降.

結(jié)合防塵管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和井下日用水需求進(jìn)行動態(tài)水質(zhì)模擬，可以得到24 h內(nèi)各管段流量和節(jié)點水壓分布.圖5為與水池相連管段的流量和供水系統(tǒng)總流量變化曲線，可知在水源水量充足的前提下，各水池的供水量隨著井下用水需求發(fā)生變化.與日時用水需求規(guī)律相對應(yīng)，各個水池的日時供水量也都呈現(xiàn)明顯的高峰和低峰時段，夜班和換班時間的供水量減少.此外，1號水池承擔(dān)井下大部分用水需求，尤其是在用水低峰時段，防塵管網(wǎng)供水基本來自1號水池，而2號、3號水池作為補充水源.

圖6為該礦防塵管網(wǎng)各用水節(jié)點水壓24 h內(nèi)變化趨勢圖，可知，各用水節(jié)點一天中的水壓變化也呈現(xiàn)出明顯的高峰時段和低峰時段，且變化趨勢與日時用水需求的趨勢相反.比如夜班1點～7點為用水低峰時段，防塵時用水量由低變高，但用水節(jié)點的水壓處于高峰時段，且呈現(xiàn)由高變低的趨勢，這說明用水量與節(jié)點水壓之間負(fù)相關(guān).在用水高峰時段，管網(wǎng)系統(tǒng)要輸送更多的水量，產(chǎn)生的水力損失更大，因而剩余的動水壓相對減小.

根據(jù)圖6中各用水節(jié)點水壓變化范圍，可以將用水節(jié)點分為三組(見表1).第一組中用水節(jié)點的壓力有一半的時段在4 MPa以上，尤其是在夜班用水低峰時段，最高水壓將近5.5 MPa.根據(jù)《煤礦井下消防、灑水設(shè)計規(guī)范》(GB 50383—2016)，井下靜水壓力不宜超過4.0 MPa，確實需要超過4.0 MPa時，應(yīng)在管材、接頭、配件和支護(hù)的強度，以及管理、檢修的條件上采取與水壓相適應(yīng)的安全措施.因此，為了提高該防塵供水管網(wǎng)的可靠性，減少水力故障、延長管網(wǎng)部件壽命，有必要采取設(shè)置減壓閥、建立井下減壓池等相適應(yīng)的安全措施來降低管網(wǎng)的壓力.第二組和第三組的節(jié)點平均水壓依次遞減，且最低節(jié)點壓力都在1.5 MPa以上，根據(jù)用水點實際壓力需求，可以采用局部加壓或減壓裝置來獲得最終接入防塵設(shè)施的工作水壓.

圖6 用水節(jié)點水壓隨時間變化圖

表1 用水節(jié)點水壓和水齡分組情況對比

3.4 水質(zhì)模擬結(jié)果及分析

由于防塵供水管網(wǎng)的水動力特性，輸送水流中的少量有機(jī)物、無機(jī)物和病原微生物在管道內(nèi)壁發(fā)生物理、化學(xué)、電化學(xué)和生物反應(yīng)，使水質(zhì)發(fā)生變化，也增加管網(wǎng)部件腐蝕、堵塞、破裂的風(fēng)險，對井下供水系統(tǒng)安全造成很大影響.節(jié)點水齡作為防塵管網(wǎng)中水力停留時間的度量，可以反映水質(zhì)隨時間的變化規(guī)律，從而為防塵供水管網(wǎng)的水質(zhì)研究提供依據(jù).

圖7為根據(jù)水質(zhì)模擬結(jié)果得到的48 h內(nèi)各用水節(jié)點水齡隨時間分布曲線.由圖可知，所有節(jié)點的初始水齡為0，模擬開始后，水流流經(jīng)不同路徑到達(dá)各節(jié)點，水齡曲線初期呈線性遞增，直線段斜率為1，說明在開始一定時段內(nèi)節(jié)點水齡和模擬時間相等.這是因為從水源節(jié)點計時開始的供水水流到各節(jié)點都需要一定的時間，而在這個時間點之前節(jié)點水齡會隨著模擬時間同步增加.在直線遞增段之后，即所有連通該節(jié)點路徑水流都到達(dá)了該節(jié)點，不同的節(jié)點水齡呈現(xiàn)不同的波動特征，這與管網(wǎng)中各節(jié)點不同用水模式有關(guān).整體上來說，由于井下各工作面每日用水量變化的規(guī)律性，整個供水管網(wǎng)水齡的變化也具有日周期性特點.

根據(jù)各用水節(jié)點水齡變化范圍，可以將用水節(jié)點分為三組(見表1).所有用水節(jié)點的最大水齡在15 h以內(nèi)，說明該防塵管網(wǎng)的水齡條件良好，水質(zhì)更新較快.水齡模擬開始后，水流首先到達(dá)較近的用水節(jié)點如第三組節(jié)點4,5,17,19,20，同時該部分節(jié)點各時段的平均水齡都較短.第二組用水節(jié)點的水齡在48 h內(nèi)相對其他組更平穩(wěn)，沒有較大的波動.第一組用水節(jié)點的波動性很大，說明其受用水需求變化的影響相對更大；且該組節(jié)點位于更深水平采區(qū)，距離地面水源很遠(yuǎn)，且處于管網(wǎng)末端，因而其用水水齡也比較大.

圖7 用水節(jié)點水齡隨時間變化圖

對比表1中分別根據(jù)水壓和水齡對用水節(jié)點的分組情況可知，水壓第一組中的節(jié)點11,12的水齡變化與該組其他節(jié)點有較大差異，但與第二組中節(jié)點8,9的變化趨勢相似，都比較平穩(wěn)，48 h內(nèi)沒有劇烈的波動.結(jié)合節(jié)點8,9,11,12處的用水需求以及其相連管段的流量變化發(fā)現(xiàn):這4處用水節(jié)點與另外兩處非用水節(jié)點10,13共同形成一個環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，且該環(huán)不處于管網(wǎng)末端位置，水流流經(jīng)這些節(jié)點繼續(xù)輸送到下游其他用水點，流速較大，水在這些節(jié)點處的停留時間變短，因而水齡較小.此外，用水節(jié)點17的水壓變化雖然與用水節(jié)點8和9相似，但其水齡變化呈現(xiàn)差異，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，節(jié)點17的標(biāo)高為-998 m，節(jié)點8和節(jié)點9的標(biāo)高分別為-995 m和-998 m，可認(rèn)為在同一水平上，但節(jié)點17并不屬于管網(wǎng)中封閉環(huán)的節(jié)點，因此其水齡變化并不如封閉環(huán)上的節(jié)點8和9平穩(wěn)，說明環(huán)狀供水網(wǎng)絡(luò)能在一定程度上維持管段內(nèi)水質(zhì)的穩(wěn)定性，減緩受到用水量影響產(chǎn)生的大幅波動.

4 結(jié) 論

1) 使用EPANET-MATLAB Toolkit調(diào)用EPANET有助于提高水力水質(zhì)擴(kuò)展分析編程效率.

2) 防塵供水管網(wǎng)用水量受井下生產(chǎn)活動循環(huán)安排的影響，呈現(xiàn)一定的周期性；各用水節(jié)點的水壓與用水量分別隨時間變化規(guī)律呈負(fù)相關(guān)；部分用水節(jié)點水壓超過4 MPa，建議采取相應(yīng)的減壓措施，以延長管網(wǎng)部件壽命，提高管網(wǎng)可靠性.

3) 各用水節(jié)點水齡呈現(xiàn)不同的波動特征，整體上也呈日周期性；用水節(jié)點水齡都在15 h以內(nèi)，說明該防塵管網(wǎng)水齡條件良好，水質(zhì)更新較快；用水節(jié)點距離水源近的其水齡相對較小.

4) 在防塵供水管網(wǎng)的日常運行中，可根據(jù)各用水節(jié)點的水力水質(zhì)特征進(jìn)行分類管理與維護(hù).此外，管網(wǎng)中的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)有利于提高環(huán)上管段和節(jié)點水質(zhì)的穩(wěn)定性，減緩因用水量不斷變化而產(chǎn)生的波動性.