CN107463737A - 一种液体管道泄漏量的计算方法及装置 - Google Patents

一种液体管道泄漏量的计算方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种液体管道泄漏量的计算方法及装置，将实际中的泄漏孔口等效为一个圆形孔口，结合特征线方程和孔口出流计算公式，建立管道泄漏模型，定量表征管道泄漏边界，将迭代计算出来的模型输出压力流量数据与实际采集的实时压力流量数据进行对比，如果两者相差满足精度条件，那么认为当前迭代孔径就为实际泄漏孔径，进而可模拟计算出全线的压力流量和泄漏速度随时间的变化，进而实时预测总泄漏量。本发明的液体管道泄漏量的计算方法，在未知泄漏孔口直径的情况，就可以进行泄漏量的实时计算，并且，相对于统计学方法和间接估算方法，本发明计算结果的可行度更高。

Description

一种液体管道泄漏量的计算方法及装置
技术领域
本发明涉及管道泄漏检测领域，尤其涉及一种液体管道泄漏量的计算方法及装置。
背景技术
管道腐蚀、自然破坏、人为破坏以及管道自身缺陷等因素均可能突然导致管道发生泄漏。化工园区液体管道输送的介质一般为易燃、易爆、剧毒性等危险化学品。因此一旦发生泄漏，不仅会直接对化工园区的经济造成较大的损失，而且会发生火灾、爆炸、中毒、环境污染等重大次生灾害。
经调研，80％以上的化工装置泄漏都发生在化学品输送管道上。由于管道泄漏危险区域的确定与泄漏量有直接的关系，所以研究管道的失效后果时，必须要首先确定流体的泄漏速率和泄漏量，才能选用相应的扩散模型进行浓度预测和失效后果估算。因此，准确地计算出泄漏速率和泄漏量是模拟泄漏扩散的必要条件，同时可以为事故的后果处理提供信息，避免二次事故的发生，减少泄漏事故补救过程中产生的经济及人员安全损失。
目前有关于液体管道泄漏量计算方法较少，主要有稳态泄漏计算、数值模拟、实验分析、统计学分析、事后间接估计等，能够在工程实际上得到应用的就更少了。其中，绝大多数研究都是建立在已知泄漏孔口形状和大小的基础上，进而利用孔口出流计算公式展开泄漏量计算，但是，在实际中，当管道发生泄漏时，尤其是输送化学危险品的管道，很难在第一时间得到泄漏孔口形状和大小，所以通过现有计算方法计算泄漏速率以及泄漏量会产生较大误差，甚至得出错误数据。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种液体管道泄漏量的计算方法及装置，以准确地计算出泄漏速率和泄漏量。
为了达到上述目的，本发明的液体管道泄漏量的计算方法，包括：
获取管道基础参数、实时压力流量数据，建立管道未泄漏模型，并通过管道未泄漏模型确定全线压力流量；
设定泄漏孔直径d的初始值、泄漏总时间T，并根据管道基础参数，确定泄漏速率计算式q(i)；
根据管道的基础参数、泄漏速率计算式q(i)以及上下游流量关系，建立管道泄漏模型；
根据全线压力流量、管道泄漏模型以及管道基础参数中的管道边界条件，计算在设定时刻的模型输出压力流量数据，设定时刻为泄漏产生的负压波到达后的一时刻；
根据设定时刻的模型输出压力流量数据与设定时刻的实时压力流量数据，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，则将泄漏孔直径d的初始值作为实际泄漏孔径，若不满足收敛条件，则更新泄漏孔直径d的大小重新计算设定时刻的模型输出压力流量数据，直至满足收敛条件，并将更新后的泄漏孔直径d作为实际泄漏孔径；
根据实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量。
为了达到上述目的，本发明还提出了一种液体管道泄漏量的计算装置，包括：
未泄漏模型建立模块，用于获取管道基础参数、实时压力流量数据，建立管道未泄漏模型，并通过管道未泄漏模型确定全线压力流量；
泄漏速率q(i)确定模块，用于设定泄漏孔直径d的初始值、泄漏总时间T，并根据管道基础参数，确定泄漏速率计算式q(i)；
泄漏模型建立模块，用于根据管道的基础参数、泄漏速率计算式q(i)以及上下游流量关系，建立管道泄漏模型；
压力流量计算模块，用于根据全线压力流量、管道泄漏模型以及管道基础参数中的管道边界条件，计算在设定时刻的模型输出压力流量数据，设定时刻为泄漏产生的负压波到达后的一时刻；
实际泄漏孔径确定模块，用于根据设定时刻的模型输出压力流量数据与设定时刻的实时压力流量数据，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，则将泄漏孔直径d的初始值作为实际泄漏孔径，若不满足收敛条件，则更新泄漏孔直径d的大小重新计算设定时刻的模型输出压力流量数据，直至满足收敛条件，并将更新后的泄漏孔直径d作为实际泄漏孔径；
液体管道泄漏量计算模块，用于根据实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量。
本发明的有益效果在于，通过本发明的液体管道泄漏量的计算方法及装置，在未知泄漏孔口直径的情况，只需要分别采集管道首端、末端的压力、流量这4个参数中的其中2个，就可以进行泄漏量的计算，适用性广泛，解决了因管道采集仪表数目少而无法计算泄漏量的问题，并且，相对于统计学和间接估算的方法，本发明计算结果的可行度更高，对无法在第一时间得知泄漏孔大小的泄漏事故抢救和处理具有重要的意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的液体管道泄漏量的计算方法的步骤示意图。
图2为本发明的液体管道泄漏量的计算方法的结构示意图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域相关技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护的范围。
图1为本发明的液体管道泄漏量的计算方法的步骤示意图，如图1所示，本发明的液体管道泄漏量的计算方法包括：
S100，获取管道基础参数、实时压力流量数据，建立管道未泄漏模型，并通过管道未泄漏模型确定全线压力流量；
S200，设定泄漏孔直径d的初始值、泄漏总时间T，并根据管道基础参数，确定泄漏速率计算式q(i)；
S300，根据管道的基础参数、泄漏速率计算式q(i)以及上下游流量关系，建立管道泄漏模型；
S400，根据全线压力流量、管道泄漏模型以及管道基础参数中的管道边界条件，计算在设定时刻的模型输出压力流量数据，设定时刻为泄漏产生的负压波到达后的一时刻；
S500，根据设定时刻的模型输出压力流量数据与设定时刻的实时压力流量数据，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，则将泄漏孔直径d的初始值作为实际泄漏孔径，若不满足收敛条件，则更新泄漏孔直径d的大小重新计算设定时刻的模型输出压力流量数据，直至满足收敛条件，并将更新后的泄漏孔直径d作为实际泄漏孔径；
S600，根据实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量。
本实施例的液体管道泄漏量的计算方法，将实际中的泄漏孔口等效为一个圆形孔口，通过假设一个初始的泄漏孔径，结合特征线方程和孔口出流计算公式，建立管道泄漏模型，定量表征液体管道泄漏边界，将泄漏孔直径d的当前孔径迭代计算出来的模型输出压力流量数据与同一时刻的实际采集的实时压力流量数据进行对比，如果两者相差满足精度条件，那么认为当前迭代孔径就为实际泄漏孔径，进而可模拟计算出全线的压力流量和泄漏速度随时间的变化，进而可利用此算法实时预测总泄漏量。需要说明的是，实际的泄漏孔口可能不止一个，但将泄漏孔口等效为一个圆形孔口，可以满足并简化其后续的计算总泄漏量的计算要求。
在具体实施时，在步骤S100中，获取管道基础参数、实时压力流量数据，建立管道未泄漏模型，并通过管道未泄漏模型确定全线压力流量。
其中，管道基础参数包括：管长L、直径D、壁厚e、管材弹性模量E、管道沿线高程h、管道首末端边界条件、泄漏点距管道起点的距离L1等。
实时压力流量数据包括：实时管道首端压力数据P1、实时管道末端压力数据P2、实时管道首端流量数据Q1、实时管道末端流量数据Q2。需要在此说明的是，实施过程中，采集P1、P2、Q1、Q2其中的至少两个就可以通过达西公式计算出其余数据，但仅采集Q1、Q2这种组合除外。
建立管道未泄漏模型，需要首先根据管道的基础参数建立管道有限元模型，对其划分网格，确定时间步长和空间步长。在具体实施时，确定全线压力流量的公式为：
其中：
Hx为全线压力流量，即管道中距离起点距离Lx处的水头，单位为m；
Lx为管道基础参数中的距离管道起点的距离，单位为m；
H1为管道起点的水头，单位为m，其为通过实时采集的压力流量数据，具体的，当起点采集的是压力数据P1时，H1＝P1/(ρ·g)，单位为Pa；
v为实时压力流量数据中的液体流速，单位为m/s；
g为重力加速度，g＝9.8m/s2；
f为水力摩阻系数，该式中：Re为雷诺数，无量纲；D为管道基础参数的直径，单位为m；η为液体黏度，单位为m2/s。
在具体实施时，在步骤S200中，设定泄漏孔直径d的初始值、泄漏总时间T，并根据管道基础参数，确定泄漏速率计算式q(i)。泄漏速率计算式q(i)为：
其中：
CV为泄漏系数，取0.65；
Aleak为泄漏孔口的面积，单位为m2；
g为重力加速度；
H0为大气压所换算的水头，单位为m；
Hp为泄漏点P的水头，单位为m。
在未知泄漏孔口直径的情况，本实施例假设一个初始泄漏孔径(圆形泄漏孔)，利用迭代法可近似求解出真实泄漏孔径的大小，相对于采用失效统计估算泄漏孔径方法更加准确、合理，对无法在第一时间得知泄漏孔大小的泄漏事故抢救和处理有着重要的意义。
在具体实施时，在步骤S300中，根据管道的基础参数、泄漏速率计算式q(i)以及上下游流量关系，建立管道泄漏模型。所建立的管道泄漏模型包括：
泄漏速率计算式q(i)，
特征线方程，
上下游流量关系，QP'＝QP+q(i)；
其中：
CV为泄漏系数，取0.65；
Aleak为泄漏孔口的面积，单位为m2；
g为重力加速度；
H0为大气压所换算的水头，单位为m；
Hp为泄漏点P的水头，单位为m；
QP'、QP分别为泄漏点P的上游传播流量、下游传播流量；
HA、QA、xA分别为泄漏点P的上游的点A的压力、流量、位置数据；
HB、QB、xB分别为泄漏点P的下游的点B的压力、流量、位置数据；
该式中：a为压力波速计算式，K为液体的体积弹性系数，单位为Pa；ρ为液体密度，单位为kg/m3；E为管材弹性模量，单位为Pa；D为管道基础参数的直径，单位为m；e为管道基础参数的壁厚，单位为m；A为管道基础参数的横截面积，单位为m2；C1为修正系数；
在此说明的是，该修正系数C1是一个常数，针对三种约束：
(1)轴向张力应为内压作用在关闭状态阀门上的作用力时，
(2)两端固定时，C1＝1-μ2；
(3)膨胀连接，允许自由收缩，轴向既无约束也无受力时，C1＝1；
μ为泊松系数，无量纲数，与管材有关，为业内常见，可查表得知；
R为特征线参数，R＝f·Δx/(2gDA2)，该式中：Δx为单位空间步长；f为水力摩阻系数；
f为水力摩阻系数，该式中：C+中，C-中，Q(i)为第i时刻的流量，QA(i-1)为第i-1时刻时通过点A的流量，QB(i-1)为第i-1时刻时通过点B的流量，QP(i-1)为第i-1时刻时通过泄漏点P的流量。
在具体实施时，在步骤S500中，根据设定时刻的模型输出压力流量数据与实时压力流量数据，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，则认定泄漏孔直径d的初始值为实际泄漏孔径，若不满足收敛条件，则更新泄漏孔直径d的大小重新计算设定时刻的模型输出压力流量数据，直至满足收敛条件，并认定更新后的泄漏孔直径d为实际泄漏孔径。其中，收敛条件包括：
|H1j(i)-H1(i)|/H1(i)≤ε；
|Q1j(i)-Q1(i)|/Q1(i)≤ε；
|H2j(i)-H2(i)|/H2(i)≤ε；
|Q2j(i)-Q2(i)|/Q2(i)≤ε；
其中：
ε为设定的收敛范围；
H1(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的水头；
Q1(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的流量；
H2(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道终点的水头；
Q2(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道终点的流量；
H1j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的水头；
Q1j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的流量；
H2j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的水头；
Q2j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的流量。
泄漏孔直径d的初始值为
其中：
dmin＝0；
该式中：α为流束收缩系数，取值范围为0.62～0.66，本实施例中α＝0.65；H0为大气压所换算的水头，单位为m；Hp为泄漏点P的水头，单位为m；Cd为孔口流速系数，完善收缩时取值范围为0.98～0.99，本实施例中Cd＝0.99，不完全收缩时可通过表1查取：
表1
Q0为实时压力流量数据中的管道流量，首先未泄漏情况下，管道处于稳态，全线流量是一样的，如果首末端有采集了流量参数的话，则直接取采集的流量为Q0，若首末端都没有采集流量而都是采集的压力P1、P2，则可以通过达西公式计算出流量Q0：
其中，摩阻f的计算方法有很多种，本实施例采用的是勃拉修斯公式，此公式在输油管道中应用最多。其计算结果如下：
当设定时刻的模型输出压力流量数据与实时压力流量数据不满足收敛条件时，更新泄漏孔直径d的大小，包括：
若H1j(i)≥H1(i)，则令dmin等于当前的泄漏孔直径d，更新后的泄漏孔直径
若H1j(i)＜H1(i)，则令dmax等于当前的泄漏孔直径d，更新后的泄漏孔直径
在具体实施时，在步骤S600中，根据实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量。计算公式为：其中，Qleak为液体管道泄漏量，单位为m3。
在此说明的是，设定时刻的选取，实际上反映的是在已知泄漏定位情况下，泄漏后多长时间可进行泄漏量的计算，本计算方法在泄漏产生的负压波传播到管道起终点就可以快速准确地计算泄漏量，时刻取值越靠后，计算结果越精确。
本发明的泄漏量计算方法，充分利用了管道起终点采集到的参数，不仅用于泄漏之前的稳态计算，同时将泄漏后的模型计算结果与实际采集结果进行对比和误差分析，相对于只利用了首末端采集参数来进行计算的方法计算结果可行度更高。
在介绍了本发明实施例的液体管道泄漏量的计算方法之后，接下来，对本发明实施例的液体管道泄漏量的计算装置进行介绍。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”、“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件。
图2为本发明的液体管道泄漏量的计算方法的结构示意图，如图2所示，本发明的液体管道泄漏量的计算装置，包括：
未泄漏模型建立模块100，用于获取管道基础参数、实时压力流量数据，建立管道未泄漏模型，并通过管道未泄漏模型确定全线压力流量；
泄漏速率q(i)确定模块200，用于设定泄漏孔直径d的初始值、泄漏总时间T，并根据管道基础参数，确定泄漏速率计算式q(i)；
泄漏模型建立模块300，用于根据管道的基础参数、泄漏速率计算式q(i)以及上下游流量关系，建立管道泄漏模型；
压力流量计算模块400，用于根据全线压力流量、管道泄漏模型以及管道基础参数中的管道边界条件，计算管道泄漏模型的设定时刻的模型输出压力流量数据，设定时刻为泄漏产生的负压波传播到管道首端或末端后的一时刻；
实际泄漏孔径确定模块500，用于根据设定时刻的模型输出压力流量数据与实时压力流量数据，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，则认定泄漏孔直径d的初始值为实际泄漏孔径，若不满足收敛条件，则更新泄漏孔直径d的大小重新计算设定时刻的模型输出压力流量数据，直至满足收敛条件，并认定更新后的泄漏孔直径d为实际泄漏孔径；
液体管道泄漏量计算模块600，用于根据实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量。
在具体实施过程中，实际泄漏孔径确定模块500的收敛条件包括：
|H1j(i)-H1(i)|/H1(i)≤ε；
|Q1j(i)-Q1(i)|/Q1(i)≤ε；
|H2j(i)-H2(i)|/H2(i)≤ε；
|Q2j(i)-Q2(i)|/Q2(i)≤ε；
其中：
ε为设定的收敛范围；
H1(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的水头；
Q1(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的流量；
H2(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道终点的水头；
Q2(i)为设定时刻i的实时压力流量数据的管道终点的流量；
H1j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的水头；
Q1j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的流量；
H2j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的水头；
Q2j(i)为设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的流量。
本发明的液体管道泄漏量计算方法及装置，解决了现有技术中在未知泄漏孔口形状和大小时，难以实现快速准确地计算泄漏量的问题，并且适用于管道起终点有2个及以上参数采集仪表的泄漏量计算情况。在未知泄漏孔口直径的情况，相对于传统的采用失效统计估算泄漏孔径方法更加准确、合理，对无法在第一时间得知泄漏孔大小的泄漏事故抢救和处理有着重要的意义。只需要采集管道起终点压力、流量这4个参数中的其中2个，就可以进行泄漏量的计算，适用性广泛，解决了因管道采集仪表数目少而无法计算泄漏量的问题，并且，相对于只利用了首末端采集参数来进行计算的方法计算结果可行度更高。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，包括：
获取管道基础参数、实时压力流量数据，建立管道未泄漏模型，并通过所述管道未泄漏模型确定全线压力流量；
设定泄漏孔直径d的初始值、泄漏总时间T，并根据所述管道基础参数，确定泄漏速率计算式q(i)；
根据所述管道的基础参数、泄漏速率计算式q(i)以及上下游流量关系，建立管道泄漏模型；
根据所述全线压力流量、管道泄漏模型以及管道基础参数中的管道边界条件，计算在设定时刻的模型输出压力流量数据，所述设定时刻为泄漏产生的负压波到达后的一时刻；
根据所述设定时刻的模型输出压力流量数据与所述设定时刻的实时压力流量数据，判断是否满足收敛条件，若满足所述收敛条件，则将泄漏孔直径d的初始值作为实际泄漏孔径，若不满足所述收敛条件，则更新所述泄漏孔直径d的大小重新计算所述设定时刻的模型输出压力流量数据，直至满足所述收敛条件，并将更新后的泄漏孔直径d作为实际泄漏孔径；
根据所述实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量。
2.根据权利要求1所述的液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，所述根据所述管道未泄漏模型，确定全线压力流量的公式为：
<mrow> <msub> <mi>H</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>H</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>fL</mi> <mi>x</mi> </msub> <mfrac> <msup> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mn>2</mn> <mi>D</mi> <mi>g</mi> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
其中：
Hx为全线压力流量，即管道中距离起点距离Lx处的水头，单位为m；
Lx为所述管道基础参数中的距离管道起点的距离，单位为m；
H1为管道起点的水头，单位为m，其为通过所述实时压力流量数据计算得到；
v为所述实时压力流量数据中的液体流速，单位为m/s；
g为重力加速度；
f为水力摩阻系数，该式中：Re为雷诺数，无量纲；D为所述管道基础参数的直径，单位为m；η为液体黏度，单位为m2/s。
3.根据权利要求1所述的液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，所述泄漏速率计算式q(i)为：
<mrow> <mi>q</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>V</mi> </msub> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msqrt> <mrow> <mn>2</mn> <mi>g</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>H</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>H</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msqrt> <mo>;</mo> </mrow>
其中：
CV为泄漏系数，取0.65；
Aleak为泄漏孔口的面积，单位为m2；
g为重力加速度；
H0为大气压所换算的水头，单位为m；
Hp为泄漏点P的水头，单位为m。
4.根据权利要求1所述的液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，所述管道泄漏模型包括：
所述泄漏速率计算式q(i)，
特征线方程，
上下游流量关系，QP'＝QP+q(i)；
其中：
CV为泄漏系数，取0.65；
Aleak为泄漏孔口的面积，单位为m2；
g为重力加速度；
H0为大气压所换算的水头，单位为m；
Hp为泄漏点P的水头，单位为m；
QP'、QP分别为泄漏点P的上游传播流量、下游传播流量；
HA、QA、xA分别为泄漏点P的上游的点A的压力、流量、位置数据；
HB、QB、xB分别为泄漏点P的下游的点B的压力、流量、位置数据；
该式中：a为压力波速计算式，K为液体的体积弹性系数，单位为Pa；ρ为液体密度，单位为kg/m3；E为管材弹性模量，单位为Pa；D为所述管道基础参数的直径，单位为m；e为所述管道基础参数的壁厚，单位为m；C1为修正系数；A为所述管道基础参数的横截面积，单位为m2；
摩阻项
摩阻项
R为特征线参数，R＝f·Δx/(2gDA2)，该式中：Δx为单位空间步长；f为水力摩阻系数；
f为水力摩阻系数，该式中：C+中，C-中，Q(i)为第i时刻的流量，QA(i-1)为第i-1时刻时通过所述点A的流量，QB(i-1)为第i-1时刻时通过所述点B的流量，QP(i-1)为第i-1时刻时通过所述泄漏点P的流量。
5.根据权利要求1所述的液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，所述收敛条件包括：
|H1j(i)-H1(i)|/H1(i)≤ε；
|Q1j(i)-Q1(i)|/Q1(i)≤ε；
|H2j(i)-H2(i)|/H2(i)≤ε；
|Q2j(i)-Q2(i)|/Q2(i)≤ε；
其中：
ε为设定的收敛范围；
H1(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的水头；
Q1(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的流量；
H2(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的的管道终点的水头；
Q2(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的管道终点的流量；
H1j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的水头；
Q1j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的流量；
H2j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的水头；
Q2j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的流量。
6.根据权利要求5所述的液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，所述泄漏孔直径d的初始值为
其中：
dmin＝0；
该式中：Cd为孔口流速系数，Cd＝0.99；α为流束收缩系数，α＝0.65；H0为大气压所换算的水头，单位为m；Hp为泄漏点P的水头，单位为m；Q0为所述实时压力流量数据中的管道未泄漏时的稳态流量。
7.根据权利要求6所述的液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，所述更新所述泄漏孔直径d的大小，包括：
若H1j(i)≥H1(i)，则令所述dmin等于当前的泄漏孔直径d，更新后的泄漏孔直径
若H1j(i)＜H1(i)，则令所述dmax等于当前的泄漏孔直径d，更新后的泄漏孔直径
8.根据权利要求1所述的液体管道泄漏量的计算方法，其特征在于，所述根据所述实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量，计算公式为：其中，Qleak为液体管道泄漏量，单位为m3。
9.一种液体管道泄漏量的计算装置，其特征在于，包括：
未泄漏模型建立模块，用于获取管道基础参数、实时压力流量数据，建立管道未泄漏模型，并通过所述管道未泄漏模型确定全线压力流量；
泄漏速率q(i)确定模块，用于设定泄漏孔直径d的初始值、泄漏总时间T，并根据所述管道基础参数，确定泄漏速率计算式q(i)；
泄漏模型建立模块，用于根据所述管道的基础参数、泄漏速率计算式q(i)以及上下游流量关系，建立管道泄漏模型；
压力流量计算模块，用于根据所述全线压力流量、管道泄漏模型以及管道基础参数中的管道边界条件，计算在设定时刻的模型输出压力流量数据，所述设定时刻为泄漏产生的负压波到达后的一时刻；
实际泄漏孔径确定模块，用于根据所述设定时刻的模型输出压力流量数据与所述设定时刻的实时压力流量数据，判断是否满足收敛条件，若满足所述收敛条件，则将泄漏孔直径d的初始值作为实际泄漏孔径，若不满足所述收敛条件，则更新所述泄漏孔直径d的大小重新计算所述设定时刻的模型输出压力流量数据，直至满足所述收敛条件，并将更新后的泄漏孔直径d作为实际泄漏孔径；
液体管道泄漏量计算模块，用于根据所述实际泄漏孔径，计算液体管道泄漏量。
10.根据权利要求9所述的液体管道泄漏量的计算装置，其特征在于，包括：所述实际泄漏孔径确定模块的所述收敛条件包括：
|H1j(i)-H1(i)|/H1(i)≤ε；
|Q1j(i)-Q1(i)|/Q1(i)≤ε；
|H2j(i)-H2(i)|/H2(i)≤ε；
|Q2j(i)-Q2(i)|/Q2(i)≤ε；
其中：
ε为设定的收敛范围；
H1(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的水头；
Q1(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的管道起点的流量；
H2(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的管道终点的水头；
Q2(i)为所述设定时刻i的实时压力流量数据的管道终点的流量；
H1j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的水头；
Q1j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道起点的流量；
H2j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的水头；
Q2j(i)为所述设定时刻i的模型输出压力流量数据的管道终点的流量。
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