供水管网是城市基础设施的“生命线”，其安全性与可靠性直接关系到千家万户的用水保障。然而，管网在运行过程中不可避免地面临爆管、阀门故障、计划检修等各类突发或计划性停水事件。如何在复杂庞大的管网系统中快速识别关键环节、评估停水影响、优化运维策略，是每一位水务工作者面临的现实挑战。
讲座介绍
主题: OpenFlows WaterGEMS 供水管网临界度分析
时间: 2026 年 10 月 13 日 15:00 - 16:00
讲师:
Bentley院士 Tom Walski博士
Bentley高级应用工程师 李乔
WaterGEMS作为行业领先的供水管网建模与分析软件，提供了一套独特而灵活的临界度分析（Criticality Analysis）工具，能够帮助用户系统性地评估供水管网，识别其中最关键的管线和阀门设施。
本次讲座由Bentley供水专家Tom Walski博士带领大家全面了解供水管网中隔离阀的重要性、布置原则以及管网可靠性分析方法，从而更好的优化系统设施，提升供水管网韧性。
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技术要点
1.什么是临界度分析？
临界度分析的核心思想是：通过模拟管网中各个“区块”（Segment）被隔离停水后的系统表现，来评估每个区块对整个供水系统的重要性。“区块”是供水管网中通过阀门隔离的最小可停水单元。通过依次将每一个区块从系统中“切除”，计算由此导致的供水短缺（Shortfall），来衡量该区块的关键程度。用水短缺的管段越多、影响范围越大，该区块的临界度就越高。
相比于传统的逐一设置场景进行模拟的方式，WaterGEMS的临界度分析可以在一次运行中完成对大量区块的批量停水模拟，大幅提升了分析效率。
2.临界度分析类型
WaterGEMS的临界度分析工具支持两种主要的分析类型：
1) 管道/区块分析（Critical Pipes/Segments）
逐一隔离每个区块（segment）或每根管道，分析停水对系统的影响，这是最基础的临界度分析模式，适用于评估管网中哪些管段最为关键。
2) 阀门分析（Critical Valves）
依次将每个阀门视为“无法关闭”的故障状态，分析当该阀门失效时，为了隔离爆管等事故需要额外关闭更多阀门，从而导致更大范围的用户停水。这一分析对于确定阀门维护优先级具有重要指导意义——那些一旦失效就会造成最大用水短缺的阀门，理应获得更高的检修和维护优先级。
3.关键指标
临界度分析之后的关键指标包括：
流量短缺（Flow Shortfall)
停水导致的流量缺失
水量短缺（Volume Shortfall）
延时模拟中累计的水量缺失
压力短缺（Pressure Shortfall）
停水导致的压力不足
用户还可以设置最大允许需水量短缺阈值，用于判断各区块停水是否满足系统可靠性标准。
4.应用价值
1) 识别管网薄弱环节
通过临界度分析，可以快速发现供水管网中的关键区域和高风险区域。那些停水后造成大范围供水中断的管段，就是管网中最需要关注的薄弱环节。
2) 优化阀门布局
分析结果可以揭示哪些区域的隔离分区过大、关闭阀门过多，帮助决策者在最佳位置增设隔离阀，将大管段分割为更小的管段，从而减小单次事故的影响范围。
3) 制定维护优先级
无论是管道的检修还是阀门的维护，资源总是有限的。临界度分析为科学制定维护优先级提供了量化依据——临界度越高的管道和阀门，越应获得优先维护。
4) 辅助应急预案制定
结合爆管事故模拟，临界度分析可以帮助水务企业在事故发生时快速制定最优的关阀方案，评估停水影响范围，为应急处置提供决策支持。
5) 水力风险综合评估
将临界度（停水后果）与管道爆管概率（可能性）相结合，可以形成水力风险（Hydraulic Risk） 的综合评估指标。这为管网更新改造和投资决策提供了更加全面的依据。
WaterGEMS的临界度分析工具，将复杂的管网可靠性评估转化为系统化、可视化的分析流程。它不仅是识别管网薄弱环节的“扫描仪”，更是优化管网布局、制定运维策略的“指南针”。无论您是供水企业的运维管理人员，还是从事管网规划设计的工程师，相信这一工具都能为您的日常工作带来切实的帮助。
欢迎各位参与本次讲座，共同探讨供水管网安全性与可靠性的提升之道！
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