给水管网平差是每个给排水学生都必须掌握的重点。所以老师一般都会布置一次简单的作业要求平差,学生一般用excel进行辅助计算。但是之后在课程设计中就会加大管网规模,excel就适应性不强就凸现了出来。
一般用python进行二次开发可以使用开源的epanet,第三方库也有很多例如wntr,epanet2。但作者对自己实现这个小程序有着深深的迷恋。 作者找遍全网,管网平差的纯python代码少,视频教程就更少(唯一的epanet教程好像还是YouTube上操着一口西班牙语的大叔讲的)。所以为了本专业的师弟师妹们不再和我一样找遍全网,故将程序分享。也希望有能力的同学在这个程序的基础上展现更高超的技术与智慧。
init_input.py主要是用来输入管网节点编号列表、节点流量列表、管段列表(两端节点列表表示)、管段长度列表。所有的元素应当在列表的对应位置。第一个节点流量为负,表示水厂输入水至管网当中。管段列表当中应当是小节点编号在前,大节点编号在后。
pingcha.py主要是用来对init_input.py文件中的数据进行处理,通过numpy当中的np.linalg.lstsq得出初始流量,准备在back_cal.py当中进行哈代克罗斯法迭代求解管段流量。另外在文件中用算法求出所有环路。算法的原理近乎暴力。首先遍历搜索出所有始、终两点的路径。再判断始、终两点是否直接连接,若是,则成环保留,反之舍去路径。
back_cal.py主要用来哈代克罗斯法迭代,输出结果,并计算程序运行时间。
运用此程序,应先在init_input.py仿照格式填写出管网特征,保存。之后可双击运行back_cal.py,也可在python自带的IDLE下运行。
值得注意的是当有deadlink时,应把支状部分简化到最近的环路节点上。
(具体功能在注释里很详细,如有疑问可通过我的博客园联系我)