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Warning / 注意

部分功能还在开发中,管道删改等功能尚未完善,仅供学习交流,请期待后续版本更新!

本手册按日常建模工作的顺序编写,默认读者已经了解节点、水源、水池、管道、水泵、阀门和延时水力模拟。内容侧重界面操作、计算结果查看以及工程模型中的管线更新,不展开讲解水力学基础。

文中的“管线”主要指普通管道。水泵和阀门同属链路,但属性字段、结果字段和监测导入条件不同,实际处理时要按对象类型区分。示例使用 Net3.inp,图中的对象 ID 和数值只用于说明操作位置。

Tips / 提示

第一次使用时按第 1 至第 3 章熟悉界面;做工程更新时,可直接从第 4 章开始,并在修改前先保留一份能正常计算的现状工程。

X-NET 启动界面
X-NET 启动界面

1. 软件界面与工程文件

启动后会打开一个“未命名”工程。新建模型先确认单位和计算选项;修改既有模型先核对画布和对象数量。“打开”、“保存”、“另存为”分别使用 Ctrl+OCtrl+SCtrl+Shift+S;从 INP 导入的模型如需继续编辑,应另存为 WDNP。

图 1. X-NET 主工作界面
图 1. X-NET 主工作界面

  • 顶部工具区:用于新建、打开、保存、运行、曲线、数据表、选项和高级编辑。
  • 中央画布:用于查看管网拓扑,选择、移动、新增或删除对象。
  • 左侧结果区:用于选择节点和管道着色字段、时刻、色带及显示范围。
  • 右侧检查器:用于按类型浏览对象、搜索 ID、修改属性和查看监测数据。
文件常见用途使用建议
WDNP日常编辑、保存和归档工程修改优先使用,能保留软件工作数据。
WDN.JSON旧版工程数据可以打开,后续编辑建议另存为 WDNP。
INPEPANET 模型交换适合导入导出,不应代替 WDNP 作为日常工作母版。

Warning / 注意

软件不会自动保存,关闭工程或页签时也不会提示保存。操作过程中要主动使用 Ctrl+S。

2. 模型浏览与基本编辑

  • 定位对象:在右侧数据列表展开对象类型并单击 ID,也可以在搜索框输入 ID。地图上双击对象后,同样会打开对应属性。
  • 核对类型:节点、水源和水池共用节点 ID 命名空间,三者之间不得重名;普通管道、水泵和阀门共用链路 ID 命名空间,三者之间也不得重名。节点类与链路类可以同名,但搜索框对同名对象只返回一条结果。遇到同名时,应从右侧正确的对象分类中选择,再核对属性区标题。

图 2. 数据列表与节点属性示例
图 2. 数据列表与节点属性示例

  • 修改属性:文本字段输入后按 Enter;数值框和下拉项通常会立即写入当前工程。重要数值改完后再点回对象复核一次。
  • 使用画布工具:新增对象时先选择对象类型,再按提示选择端点或落点。节点可在画布上拖动;删除前先确认选中对象。

Warning / 注意

Ctrl+Z主要用于画布上的新增、删除和拖动。属性面板、全局选项、高级编辑和监测数据导入不能依赖撤销恢复。

3. 计算设置、运行与结果查看

先看选项:工具栏“选项”只设置 EPANET 版本和流量单位。水头损失公式、精度、最大迭代次数等参数位于“数据 → 全局选项 → 计算选项”。

  1. 保存当前工程。运行前先按 Ctrl+S,便于计算失败时回到明确版本。
  2. 执行运行。单击“运行”,等待本次计算完成。
  3. 确认成功。看到新的“管网模拟完成”提示后,再查看本次结果。
  4. 选择结果。在左侧设置节点和管道字段、时刻、最小值、最大值和色带;需要单对象过程线时,选中对象后打开“曲线”。

图 3. 节点压力与管道单位水头损失着色
图 3. 节点压力与管道单位水头损失着色

Warning / 注意

修改模型后,画布上的旧颜色不会自动清除;运行失败时旧结果也会保留。不能只看画布有颜色就认定本次计算成功。单位水头损失是沿程损失率,LPS 工程通常为 m/km,不是整段管道的总水头损失。

4. 管线更新操作

管线更新不是软件里的独立命令。实际工作是从一份能正常计算的现状工程出发,在副本中修改管道和相关节点,重新计算,再检查更新对局部和周边管网的影响。

4.1 更新前的准备

  1. 跑通现状工程:打开现状 WDNP,先运行一次,确认没有未处理的计算错误。
  2. 留存基线:记录需水模式、水源总水头、水池初始水位、泵阀状态及设定值、控制规则、计算时段与选项、流量单位和结果时刻;从“数据表”导出基线数据。
  3. 另存工作文件:使用“另存”为本次更新建立独立 WDNP,后续修改都在这个文件中完成。
  4. 整理更新清单:至少列出管道 ID、起终点、拟改字段、新值和资料来源。现场复测值、竣工图和设计变更要分清。

4.2 找到并确认目标管道

图 4. 搜索并选中普通管道 301
图 4. 搜索并选中普通管道 301

选中管道后,先核对 ID、起点、终点和地图位置,几项对得上再改参数。只凭一处 ID 不够,尤其要防止节点与管道同名时选错对象。

4.3 修改既有管道参数

拓扑没有变化时,优先修改原管道,不要删除后重建。这样可以保留对象关联和已有监测数据,也便于按同一 ID 做前后对比。

  • 长度:按模型采用的工程单位录入。迁改线路、节点移动或测绘更新后,应重新核定。
  • 直径:按更新资料填写管道内径;切换 LPS/GPM 不会自动换算已有数值。
  • 粗糙系数:按当前水头损失公式和项目约定取值,不能只沿用图纸上的材料说明。
  • 局部损失与状态:按实际构筑物和计算约定录入局部损失。管道设为“关闭”只表示初始状态;控制规则仍可在后续时段将其开启。停用受控管道时应同步处理相关控制。

图 5. 普通管道属性面板
图 5. 普通管道属性面板

Tips / 提示

提示:参数按设计图、竣工资料或现场复测值录入,并在更新记录中写明来源。改完后返回该对象确认字段已经写入。

4.4 调整端点和节点位置

  • 改变连接关系:需要把管道接到其他节点时,可在管道属性中修改起点或终点节点。改动前确认新节点确实存在,并检查起终点定义是否符合项目编码或建模约定。管道实际流向以计算结果为准。
  • 移动节点:节点位置与现场坐标不一致时,可在画布上拖动节点,也可直接修改 X、Y 坐标。节点移动后,画布连线会跟着变化,但相连管道的长度不会自动变化。

图 6. 节点坐标与属性位置
图 6. 节点坐标与属性位置

  1. 移动或修改坐标:完成后先检查节点与周边管线的相对位置。
  2. 逐条打开相连管道:重新核定长度、端点和状态,不能只看画布连线。
  3. 扩大复核范围:连接关系变化时,除目标管道外,还要看相邻分区、并行管线及上下游节点压力。

Warning / 注意

删除节点会同时删除与其相连的管道、水泵和阀门,并清除相关监测数据。

4.5 新增、替换、停用和删除管道

图 7. 新增对象、删除与撤销工具
图 7. 新增对象、删除与撤销工具

新增管道:

  1. 选择管道工具:在画布上依次选择起点和终点。若端点不存在,先新增节点,并按资料录入唯一的节点 ID、坐标、高程和需水参数。需要在既有管道上插入节点时,X-NET 不会自动断管;应先新建节点,再新建两段替代管道,分别核对长度和 ID,确认连接无误后关闭或删除原管。
  2. 打开新管道属性:填写唯一的管道 ID,以及长度、直径、粗糙系数、局部损失和初始状态。
  3. 立即检查连接:确认两端节点、地图位置和相邻对象无误。

Warning / 注意

注意:选错第一个端点时,目前没有可靠的取消动作。完成误建管道后立即 Ctrl+Z,再重新连接。

  • 替换或停用:原位置、端点和用途不变时,直接修改既有管道。拓扑确实变化时,先建立新管并补齐参数,再按更新工况将旧管关闭或删除,确认连接关系后运行模型。临时停运、待核实或需要保留历史关系的管道,通常先设为“关闭”更稳妥。
  • 删除:选中对象后执行删除,软件不会弹出二次确认,删除前要看清对象类型和关联关系。删除后先检查对象数量、相连节点和监测数据,再继续其他修改。
  • 控制引用:更改或删除节点、管道,或重命名对象时,X-NET 不会自动改写文本控制中的对象引用。右侧“控制规则”只处理 [CONTROLS]。导入 INP 后保留的 [RULES] 在 X-NET V1.0 中没有编辑界面,需在外部修改 INP,重新导入后再运行核验。

4.6 多管道批量修改

同类参数需要成批调整时,可使用“高级编辑”处理 [PIPES] 段。窗口会继承画布当前的选择范围:处理全部管道前先清空选择;只处理一部分时先选准对象,并在修改前核对 [PIPES] 行数。这里不适合重建拓扑。先另存工程,再从少量管道开始验证。

图 8. 高级编辑中的 [PIPES] 段
图 8. 高级编辑中的 [PIPES] 段

Expand / 拓展

说明:River 是 Net3 示例模型中的水源节点 ID,管道 60 连接 River 与节点 60。

  1. 打开高级编辑:定位到 [PIPES],只修改已经存在的管道行。端点 ID 区分大小写。
  2. 保持原顺序:不要新增、删除或重排行。程序按原对象顺序写回,不是按 ID 重新匹配。
  3. 应用修改:单击“应用”,确认出现“应用成功”后再关闭窗口或切换对象。
  4. 抽查结果:先核对首条、中间和末条修改对象,再检查长度、管径、粗糙系数和状态。

Warning / 注意

高级编辑 [PIPES] 中的“局部损失”列始终显示 0,输入值也不会写回,不能用这一列维护或核验真实局部损失。局部损失应在普通管道属性面板中修改。

4.7 重算、复核和保存

  • 重新运行:每完成一类修改就运行一次;看到新的“管网模拟完成”提示后再看结果。
  • 先看目标对象:参数修改重点检查流量、流速、单位水头损失和状态;连接关系变化还要查看上下游压力。
  • 按同一工况、同一显示条件对比:除本次管线更新外,前后版本的需水模式、水源总水头、水池初始水位、泵阀状态及设定值、控制规则、计算时段和计算选项应保持一致;查看结果时使用相同的时刻、字段、单位和色带范围。

图 9. 管道流量与单位水头损失结果对照
图 9. 管道流量与单位水头损失结果对照

  • 导出结果:按 ID 对齐前后两份数据。管道表中还包括水泵和阀门,导出后先筛出普通管道。
  • 保存、重开并归档:确认本次运行成功后,按 Ctrl+S 保存 WDNP,关闭后重新打开,抽查关键管道、节点和已保存结果。复核通过后,将现状 WDNP、更新后 WDNP、更新清单、前后结果表和资料来源一起归档,文件名注明项目、日期和版本。
  • 交付 INP:需要 INP 时,从最终 WDNP 重新导出。导出 INP 只是生成交换文件,不会把当前工程切换到 INP;导出后若继续修改 WDNP,交付前必须再次导出。
Expand / 拓展

一次更新涉及多个独立片区时,按片区修改并分别运行;出现异常后更容易定位到具体一组改动。

5 数据导出与监测校核

5.1 数据表与曲线

数据表适合批量检查和外部对比。打开“数据表”后选择节点表、管道表或时间序列,勾选字段并导出。导出前确认当前工程已经成功运行,时间序列还要核对起止时刻和时间间隔。

图 10. 节点数据表及导出入口
图 10. 节点数据表及导出入口

Warning / 注意

“管道表”和“管道时间序列”覆盖全部链路,包括普通管道、水泵和阀门。外部汇总时要按对象类型筛选。

  • 选择表类型:节点表用于检查压力、水头和需水量;管道表用于检查流量、流速、单位水头损失和状态。
  • 勾选字段:只选本次需要复核的字段,导出后更便于按 ID 对齐。
  • 保存导出文件:文件名写明工程版本、日期、对象类型和时刻。

5.2 曲线查看

曲线用于查看单个对象随时间的变化。选中对象后打开“曲线”,选择相应结果字段;若曲线异常,先回到画布确认对象、时刻和本次运行状态。

图 11. 单节点压力过程线
图 11. 单节点压力过程线

  • 看趋势:先看峰谷出现的时刻,再看变化幅度,不要只比较单个时刻。
  • 看边界:起止时刻、时间步长和结果字段必须与当前计算设置一致。
  • 前后对比:版本对比数据应从“数据表”的节点时间序列或管道时间序列分别导出,不要从曲线窗口取数;选择同一对象和字段后,在外部按时刻对齐。

5.3 监测数据校核

监测功能用于把本次模拟结果与现场监测序列放在同一张图上。它适合做模型校核,不会自动比较两个工程版本。版本前后差异仍需分别导出结果,在外部按 ID 和时刻对齐。

  • 准备模板:第一行填写对象 ID,每列对应一个监测点或监测管段,后续各行为按时间顺序排列的数据。
  • 核对时间:数据时长和间隔要与水力模拟设置一致。
  • 导入文件:软件接受 XLSX 或 XLSM。压力监测只接受普通节点,流量监测只接受普通管道。

图 12. 流量监测数据模板
图 12. 流量监测数据模板

  • 查看对比曲线:核对图例、单位和时间轴,再判断峰谷位置、整体偏差和局部异常。

图 13. 模拟值与监测值对比
图 13. 模拟值与监测值对比

Warning / 注意

切换 LPS/GPM 只改变工程选项,不会换算已有模型数据或监测值。导入前必须统一单位。

6 常见操作问题

现象常见原因处理方法
重新打开后修改丢失退出前没有主动保存恢复备份或重做修改;后续分阶段按 Ctrl+S。
画布仍有颜色,但结果不对显示的是上一次成功运行的旧结果重新运行,并确认出现新的“管网模拟完成”提示。
节点已经移动,管长没变移动节点只改坐标打开相连管道,按更新资料逐条修改长度。
高级编辑后对象错位改动了行数或顺序回到修改前副本,保持原行数和原顺序重做。
高级编辑的局部损失无效[PIPES] 此列不写回在普通管道属性面板中逐条修改。
删除后监测数据消失对象删除会清除关联监测从备份恢复,或在对象重建后重新导入。
导出的管道数比预期多表内包含泵和阀门导出后按对象类型筛出普通管道。
INP 能打开但工作信息不全INP 主要用于 EPANET 交换日常编辑和归档使用 WDNP。

计算无法启动时

  1. 先检查软件目录下的 .cache 是否能够创建和写入,再检查当前工程能否保存、计算选项是否合理,以及模型中是否存在断开的连接或非法数值。
  2. 只有错误明确涉及路径编码或临时目录时,才检查 WDN_EPANET_TEMP;该变量应指向可创建、可写,且各级名称只含英文、数字和常用半角符号的目录,例如 C:\WDNTemp。处理前先保留当前 WDNP,不要直接覆盖原工程。
  3. 遇到结果异常时,先回到最近一次能正常计算的副本,逐组重做修改;不要在多项未确认的改动上继续叠加。