CN110443407B - 一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法；本发明通过优化中间节点流量分配系数，以最小化其对瞬变流计算分析的影响；并且，节点流量分配所产生的简化误差可以通过简化误差控制阈值进行量化评价，实现对简化过程的有效控制；另外，本发明方法的简化操作是从简化误差最小的中间节点开始依序进行，有效地克服了常规的节点流量分配导致模型准确性明显降低的潜在缺陷，可确保同管径串联简化操作的可靠性和准确性。

Description

一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分 配方法

技术领域

本发明涉及城市供水管网领域，具体涉及一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法。

背景技术

随着科学技术的发展和居民生活水平标准的提高，城市供水管网的信息化、智能化管理已是必然的发展趋势,也是我国智慧水务建设的重要组成部分。水力模型的建立与应用是管网信息化与智能化不可缺少的关键部分，也是供水管网漏损监控与优化运行的重要前提。近年来，地理信息系统(GIS)已被广泛应用于城市供水系统的信息化管理。GIS具有广泛的管网拓扑结构信息和丰富的构件属性信息，为管网水力模型的建立提供了极大便利。但是，基于GIS的供水管网水力模型通常具备过于详细复杂的系统信息，并且随着供水管网系统的规模日益增大，管网水力模型的规模和复杂度随之增大，这使管网模型的求解和管理维护愈加困难。因此，需要采取适当技术措施来确保管网模型的通用性和易用性。其中，模型简化是一种常用的技术手段，可以降低管网复杂度和构件数量以使模型易于使用，同时保障模型的模拟精度。

串联管道简化是供水管网模型简化中常见的操作之一，可以有效简化模型中节点和管段数目。其中，同管径串联管道合并是主要的简化类型之一，用以处理单根输配水管线上具有大量用户节点的情况。从水力计算和模型应用的角度来说，这些分散的用户节点可以合并为少量“集中”用户节点以减少模型复杂度。这种合并过程涉及到中间节点流量分配至两端节点以保持系统水量平衡。目前，常规的中间节点流量分配多采用经验或半经验的方式，如等比例分配或按串联管道长度比例分配等。这些常规方法可确保模型简化前后的稳态水力计算结果差异不大，因此适用于稳定流状态下的应用场景。而当管网中发生急剧明显的水力状态变化时(即瞬变流状态)，常规方法未考虑到瞬变流过程中节点流量对瞬态压力波传播过程的复杂影响作用，因此中间节点流量分配前后的瞬变流计算分析结果可能存在明显差异，进而造成瞬变防控措施设计不合理(功能失效或成本浪费)，因而对管网的安全运行管理形成重大隐患。从这一点上来说，目前供水串联管道简化过程中的节点流量分配尚缺乏科学、合理和有效的方法。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，能够保障简化后同管径串联管道系统最大程度保留原系统的瞬变水力特征。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，包括以下步骤：

(1)识别管网模型中的同管径串联管道系统(IDP)，形成同管径串联管道系统集合IDP＝{IDP₁,IDP₂,...,IDP_N}，N为管网模型中同管径串联管道系统的个数；同管径串联管道系统是同管径串联管道简化的基本对象，比如，同管径串联管道系统IDP_i包括4根相连的串联管道P₁、P₂、P₃和P₄，3个中间连接节点N₁、N₂和N₃，两端连接节点N₄和N₅以及外部连接管道P₅、P₆、P₇和P₈；其中，节点N₁、N₂、N₃、N₄和N₅的节点流量依次为q₁、q₂、q₃、q₄和q₅；该同管径串联管道系统IDP_i(i＝1,...N)的数学表达为

IDP_i＝{(P₁,P₂,P₃,P₄),(N₁,N₂,N₃),(N₄,N₅),(P₅,P₆),(P₇,P₈)} (1)；

(2)针对集合IDP中的同管径串联管道系统IDP_i(i＝1、2、3…N)，建立优化目标函数来计算每个中间节点流量分配所产生的简化误差Err，形成集合Err_i＝{Err₁,Err₂,...,Err_I}(I为中间节点的个数)；

以中间节点N₁、N₂和N₃为例，所建立的优化目标函数分别为

式中，下标0和d分别表示原始同管径串联管道系统、中间节点水量分配后的同管径串联管道系统；w¹和w²为权重系数，表示被简化的两根串联管道的相对重要程度；

是节点N_i的瞬态水量影响因子，表示节点处水量对瞬变流过程的影响程度，其数值介于0～100％之间；

是连接管道P_j在节点N_i处的传播系数，其数学表达为

A＝πD²/4，A是管道的截面积，D是管道直径，a是管道波速，M是节点N_i处的连接管道总数，m表示节点N_i处第m个连接管道；传播系数

的数值介于0～2之间，表示瞬态压力波沿管道P_j传播至节点N_i处压力波动幅度的变化程度，具体地，式中

表示瞬态压力波沿管道P₅传播至节点N₄处相对于到达节点N₄前初始幅值的倍数；

表示瞬态压力波沿管道P₆传播至节点N₄处相对于到达节点N₄前初始幅值的倍数；采用节点处的初始稳态水力状态和连接管道属性来确定节点N_i的瞬态水量影响因子

即

式中，

表示节点N_i处的静态属性，由节点处的初始稳态水力状态和连接管道属性来确定，即

其中q₀和H₀分别表示节点处的初始稳态水量和压力，g是重力加速度；

采用串联管道的管长比例来表示两根串联管道的权重系数，即：

式中，L表示管长；

对优化目标函数求解可得到简化误差Err和所对应的优化决策变量值r；具体地，对公式(2)、(3)和(4)求解可分别得到中间节点N₁、N₂和N₃的简化误差Err₁、Err₂和Err₃，以及所对应的优化决策变量值r₁、r₂和r₃；

(3)根据Err_min＝min(Err_i)确定优先可简化的中间节点，为确保简化模型的准确性，根据简化误差的控制阈值Err_tol来判断同管径串联管道合并操作是否适宜进行：

如果Err_min≤Err_tol，可以简化 (12)；

如果Err_min>Err_tol，不宜简化 (13)；

如果Err_min≤Err_tol，则继续向下执行；否则，跳转到步骤(6)；

(4)对可简化的中间节点执行简化操作，确定简化后两端节点流量和等效管道参数；

(5)去除同管径串联管道系统IDP_i中被简化的中间节点；此时，如果IDP_i中中间节点数为0，说明当前同管径串联管道系统中串联管道已被全部简化，则跳转到步骤(6)；否则，跳转到步骤(2)，继续对当前同管径串联管道系统进行简化；

(6)当前同管径串联管道系统的简化执行完毕，开始执行下一组同管径串联管道系统的简化，回到步骤(2)，直至所有同管径串联管道系统均已简化，表示简化进程结束。

进一步地，步骤(2)中，优化决策变量r的取值介于0和1之间。

进一步地，步骤(3)中，控制阈值Err_tol的范围在0.01～0.03之间。

进一步地，步骤(4)中，简化后两端节点流量可根据Err_min所对应的优化决策变量值r确定，比如，对中间节点N₂进行简化，简化后两端节点N₁和N₃的水量分别为q₁+r₂q₂和q₃+(1-r₂)q₂；等效管道参数按照如下方法确定：(1)管径和波速分别等于串联管道的管径和波速；(2)管长等于两根串联管道管长之和；(3)管道阻力系数根据水力等价原则确定，即水流经过简化后等效管道的水头损失与经过简化前串联管道的水头损失相同。

本发明的有益效果是：

(1)在供水管网模型的同管径串联管道简化中，本发明首次提出了提高其瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，本发明方法克服了常规方法不能有效保留原系统瞬态水力特征的缺陷，提出了中间节点流量分配的优化模型，从而实现了简化误差的最小化。

(2)相较于常规的经验或半经验的节点流量分配方法，本发明方法通过优化中间节点流量分配系数，以最小化其对瞬变流计算分析的影响；并且，节点流量分配所产生的简化误差可以通过简化误差控制阈值进行量化评价，实现对简化过程的有效控制；另外，本发明方法的简化操作是从简化误差最小的中间节点开始依序进行，有效地克服了常规的节点流量分配导致模型准确性明显降低的潜在缺陷，可确保同管径串联简化操作的可靠性和准确性；本发明可为管网瞬变流的危害防控提供重要的理论依据和技术指导。

附图说明

图1为同管径串联管道系统及节点流量分配示意图。

图2为实施例的供水管网拓扑结构示意图。

图3为实施例中同管径串联管道简化实施过程中和简化后管网拓扑结构示意图。

图4为采用本发明方法和常规方法得到的节点处瞬态压力波动情况的对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，应当指出的是，具体实施方式只是对本发明的详细说明，不应视为对本发明的限定。

一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，包括以下步骤：

(1)识别管网模型中的同管径串联管道系统(IDP)，形成同管径串联管道系统集合IDP＝{IDP₁,IDP₂,...,IDP_N}，N为管网模型中同管径串联管道系统的个数；同管径串联管道系统是本发明所提出的同管径串联管道简化的基本对象，如图1(a)所示，由多根相连的串联管道(P₁、P₂、P₃和P₄)、多个中间连接节点(N₁、N₂和N₃)、两端连接节点(N₄和N₅)以及外部连接管道(P₅、P₆、P₇和P₈)组成；其中，节点N₁、N₂、N₃、N₄和N₅的节点流量依次为q₁、q₂、q₃、q₄和q₅；图1(a)所示同管径串联管道系统IDP_i(i＝1,...N)的数学表达为

IDP_i＝{(P₁,P₂,P₃,P₄),(N₁,N₂,N₃),(N₄,N₅),(P₅,P₆),(P₇,P₈)} (1)；

注意，式(1)表达了同管径串联管道系统具有3个中间节点和两端连接节点处有两根外部连接管道的情况，这是管网模型中普遍存在的同管径串联管道情况。具有3个以上中间节点以及两端连接节点处有多根(3根及以上)外部连接管道的情况可据此拓展，本发明方法仍然适用；

(2)针对集合IDP中的同管径串联管道系统IDP_i，管道合并简化是将中间节点流量分配至两端节点；例如，对于图1(b)中的中间节点N₂，节点流量分配是将其节点流量分配至两端节点N₁和N₃以保持水量守恒，即简化后节点N₁和N₃的水量分别为q₁+r₂q₂和q₃+(1-r₂)q₂，其中r₂表示中间节点N₂的水量分配系数；由于同管径串联管道系统一般具有多个中间节点，需确定每个中间节点流量分配所产生的简化误差Err，形成集合Err_i＝{Err₁,Err₂,...,Err_I}(I为中间节点的个数)；本发明通过综合考虑瞬态压力波在简化前后系统中传播过程的差异最小化，建立优化目标函数来计算节点流量分配所产生的简化误差；以图1(a)所示的中间节点N₁、N₂和N₃为例，所建立的优化目标函数分别为

式中，下标0和d分别表示原始系统、中间节点水量分配后系统；w¹和w²为权重系数，表示被简化的两根串联管道的相对重要程度；

是节点N_i的瞬态水量影响因子，表示节点处水量对瞬变流过程的影响程度，其数值介于0～100％之间；

是连接管道P_j在节点N_i处的传播系数，其数学表达为

A＝πD²/4，A是管道的截面积，D是管道直径，a是管道波速，M是节点N_i处的连接管道总数，m表示节点N_i处第m个连接管道；传播系数

的数值介于0～2之间，表示瞬态压力波沿管道P_j传播至节点N_i处压力波动幅度的变化程度，例如，式中

表示瞬态压力波沿管道P₅传播至节点N₄处相对于到达节点N₄前初始幅值的倍数，因为瞬态压力波沿管道P₅传播至节点N₄处压力波幅度会发生变化；

表示瞬态压力波沿管道P₆传播至节点N₄处相对于到达节点N₄前初始幅值的倍数；

本发明采用节点处的初始稳态水力状态和连接管道属性来确定节点N_i的瞬态水量影响因子

即

式中，

表示节点N_i处的静态属性，由节点处的初始稳态水力状态和连接管道属性来确定，即

其中q₀和H₀分别表示节点处的初始稳态水量和压力，g是重力加速度。

本发明采用串联管道的管长比例来表示两根串联管道的权重系数，即：

式中，L表示管长。

优化目标函数Min:Err中，传播系数

和

与简化前系统的管道属性和初始稳态水力状态有关，为已知参数；

与简化后系统(即节点流量分配后)中节点N_i处的静态属性

和有关(即式5)，而

与节点N_i处的节点水量有关(此处指的是，中间节点水量被分配之后，节点N_i处的节点水量)；因此该优化目标函数的优化决策变量为中间节点的水量分配系数r，对其求解可得到简化误差Err和所对应的优化决策变量值r；具体地，对公式(2)、(3)和(4)求解可分别得到中间节点N₁、N₂和N₃的简化误差Err₁、Err₂和Err₃，以及所对应的优化决策变量值r₁、r₂和r₃；为确保优化目标函数Min:Err的优化求解合理，本发明限制优化决策变量r的取值介于0和1之间。

式(2)、(3)和(4)给出了同管径串联管道系统中不同位置处(分别是左边界、中间和右边界处)中间节点的简化误差求解方法，可推广应用至具有任意中间节点和不同外部连接管道数的同管径串联管道系统。

(3)根据Err_min＝min(Err_i)确定优先可简化的中间节点。为确保简化模型的准确性，本发明提出简化误差的控制阈值Err_tol以判断同管径串联管道合并操作(即中间节点水量分配)是否适宜进行：

如果Err_min≤Err_tol，可以简化 (12)；

如果Err_min>Err_tol，不宜简化 (13)；

对于该阈值的设置，Err_tol越大，进行中间节点水量分配的串联管道越多，简化模型会损失越多原系统的瞬变特征。本发明提出控制阈值Err_tol的合理范围在0.01～0.03之间，以适用于管网水力模型在不同层面的应用需求。

如果Err_min≤Err_tol，则继续向下执行；否则，跳转到步骤(6)。

(4)对可简化的中间节点执行简化操作，确定简化后两端节点流量和等效管道参数；简化后两端节点流量可根据Err_min所对应的优化决策变量值r确定，如对中间节点N₂进行简化，简化后两端节点N₁和N₃的水量分别为q₁+r₂q₂和q₃+(1-r₂)q₂。等效管道参数按照如下方法确定：(1)管径和波速分别等于串联管道的管径和波速，两根串联管道的波速是一样；(2)管长等于两根串联管道管长之和；(3)管道阻力系数根据水力等价原则确定，即水流经过简化后等效管道的水头损失与经过简化前串联管道的水头损失相同。

(5)去除同管径串联管道系统IDP_i中被简化的中间节点。此时，如果IDP_i中中间节点数为0，说明当前同管径串联管道系统中串联管道已被全部简化，则跳转到步骤(6)；否则，跳转到步骤(2)，继续对当前同管径串联管道系统进行简化。

(6)当前同管径串联管道系统的简化执行完毕，开始执行下一组同管径串联管道系统的简化，回到步骤(2)，直至所有同管径串联管道系统均已简化，表示简化进程结束。

具体实施例

图2为本实施例的供水管网拓扑结构示意图，该供水管网具有4个水源水池、317根管道和268个节点；管网模型中的串联管道均为同管径串联管道类型，且中间节点均具有节点流量。应用本发明方法对该管网模型中的同管径串联管道进行简化(根据模型应用需求设定简化误差控制阈值Err_tol)。

一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，包括以下步骤：

(1)识别管网模型中的同管径串联管道系统(IDP)，本实施例中，共识别出70组，形成同管径串联管道系统集合IDP＝{IDP₁,IDP₂,...,IDP₇₀}；图3(a)展示了第一组同管径串联管道系统作为示例，其数学表达为：

IDP₁＝{([1],[2],[3]),(1,2),(3,4),([4],[5],[6]),([7],[8])} (14)；

(2)针对集合IDP中的同管径串联管道系统IDP₁，根据式(2)、(3)和(4)计算中间节点1和2的节点流量分配所产生的简化误差。

本实施例中，中间节点1和2分别为左边界和右边界中间节点，分别采用式(2)和式(4)计算得到简化误差分别为Err₁和Err₂(Err₁<Err₂)，由此形成系统IDP₁的简化误差集合Err₁＝{Err₁,Err₂}。

(3)根据Err_min＝min(Err_i)确定优先可简化的中间节点为节点1，即Err_min＝Err₁；根据式(12)和(13)判断简化操作是否适宜进行；如果Err_min≤Err_tol，则继续向下执行；否则，跳转到步骤(10)。

(4)对可简化的中间节点1执行简化操作，简化后串联管道[1]和[2]合并为一根等效管道[12]，确定简化后两端节点3和2的节点流量和等效管道参数；简化后两端节点流量可根据Err_min(即Err₁)所对应的优化决策变量值r₁确定，即简化后两端节点3和2的水量分别为q₃+r₁q₁和q₂+(1-r₁)q₁。等效管道[12]的参数按照如下方法确定：(1)管径和波速分别等于串联管道的管径和波速；(2)管长等于两根串联管道管长之和；(3)管道阻力系数根据水力等价原则确定，即水流经过简化后等效管道的水头损失与经过简化前串联管道的水头损失相同。

(5)去除同管径串联管道系统IDP₁中被简化的中间节点1，得到IDP₁＝{([12],[3]),(2),(3,4),([4],[5],[6]),([7],[8])}。此时，系统IDP₁的中间节点为节点2，中间节点数大于0，则继续对当前同管径串联管道系统进行简化。

(6)针对集合IDP中的同管径串联管道系统IDP₁，根据式(2)、(3)和(4)计算中间节点2的简化误差，得到简化误差集合Err₁＝{Err₂}。

(7)根据Err_min＝min(Err_i)确定优先可简化的中间节点为节点2，即Err_min＝Err₂。根据式(12)和(13)判断简化操作是否适宜进行。如果Err_min≤Err_tol，则继续向下执行；否则，直接跳转到步骤(10)。

(8)对可简化的中间节点2执行简化操作，简化后串联管道[12]和[3]合并为一根等效管道[123]，确定简化后两端节点3和4的节点流量和等效管道参数。

(9)去除同管径串联管道系统IDP₁中被简化的中间节点2，得到IDP₁＝{([123]),(),(3,4),([4],[5],[6]),([7],[8])}。此时，系统IDP₁的中间节点数为0，说明当前同管径串联管道系统中串联管道已被全部简化，继续向下执行。

(10)当前系统IDP₁的简化已执行完毕，开始执行下一组同管径串联管道系统IDP₂的简化，回到步骤(2)，直至遍历所有同管径串联管道系统，表示简化进程结束。

采取如上步骤实现对实施例管网中同管径串联管道的简化，图3(b)展示了简化误差控制阈值Err_tol＝0.03时的简化结果；从图中可以看出，通过设置简化误差控制阈值，管网模型中一些简化后会导致瞬态水力模拟误差明显增大的节点得以保留，确保了管网模型的准确性和可靠性。

在原始模型和简化模型中分别触发相同的瞬变流事件(即关阀事件)，对瞬变流过程进行模拟计算。简化后的管网模型用于瞬变流计算分析的结果如图4所示，其中，图4(b)为图4(a)中虚线框中图形的局部放大图，图4(d)为图4(c)中虚线框中图形的局部放大图；图4中展示了采用本发明方法所得到的简化模型和采用常规简化方法(本实施例中，常规简化方法采用中间节点流量均分)所得到的简化模型的瞬变流计算结果与原始模型的对比。

从图4中可以明显看出，本发明的简化方法在瞬时压力波动的峰值、相位方面均与原始模型吻合较好，相比于常规简化方法，本发明方法具有明显的计算精度优势；尤其是当发生了严重的水柱分离现象时，如图4中(c)、(d)所示，本发明的简化方法仍可保证瞬变流计算结果与原始模型基本相符，而常规简化方法会导致瞬变流计算结果在水柱分离发生时刻、形成空气腔体积、水柱弥合时刻和强度方面与原始模型存在明显差异。因此，在实际工程应用中，应采用本发明的实施方法进行同管径串联管道简化以确保瞬变流计算的准确性，进而为管网瞬变的危害防控提供科学依据。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)识别管网模型中的同管径串联管道系统，形成同管径串联管道系统集合IDP＝{IDP₁,IDP₂,...,IDP_N}，N为管网模型中同管径串联管道系统的个数；同管径串联管道系统是同管径串联管道简化的基本对象，同管径串联管道系统IDP_i包括4根相连的串联管道P₁、P₂、P₃和P₄，3个中间连接节点N₁、N₂和N₃，两端连接节点N₄和N₅以及外部连接管道P₅、P₆、P₇和P₈；其中，节点N₁、N₂、N₃、N₄和N₅的节点流量依次为q₁、q₂、q₃、q₄和q₅；该同管径串联管道系统IDP_i的数学表达为

IDP_i＝{(P₁,P₂,P₃,P₄),(N₁,N₂,N₃),(N₄,N₅),(P₅,P₆),(P₇,P₈)} (1)；

(2)针对集合IDP中的同管径串联管道系统IDP_i，i＝1、2、3…N，建立优化目标函数来计算每个中间节点流量分配所产生的简化误差Err，形成集合Err_i＝{Err₁,Err₂,...,Err_I}，I为中间节点的个数；

以中间节点N₁、N₂和N₃，建立的优化目标函数分别为

式中，下标0和d分别表示原始同管径串联管道系统、中间节点水量分配后的同管径串联管道系统；w¹和w²为权重系数，表示被简化的两根串联管道的相对重要程度；

是节点N_i的瞬态水量影响因子，表示节点处水量对瞬变流过程的影响程度，其数值介于0～100％之间；

是连接管道P_j在节点N_i处的传播系数，其数学表达为

A＝πD²/4，A是管道的截面积，D是管道直径，a是管道波速，M是节点N_i处的连接管道总数，m表示节点N_i处第m个连接管道；传播系数

的数值介于0～2之间，表示瞬态压力波沿管道P_j传播至节点N_i处压力波动幅度的变化程度，具体地，式中

表示瞬态压力波沿管道P₅传播至节点N₄处相对于到达节点N₄前初始幅值的倍数；

表示瞬态压力波沿管道P₆传播至节点N₄处相对于到达节点N₄前初始幅值的倍数；采用节点处的初始稳态水力状态和连接管道属性来确定节点N_i的瞬态水量影响因子

即

式中，

表示节点N_i处的静态属性，由节点处的初始稳态水力状态和连接管道属性来确定，即

其中q₀和H₀分别表示节点处的初始稳态水量和压力，g是重力加速度；

采用串联管道的管长比例来表示两根串联管道的权重系数，即：

式中，L表示管长；

对优化目标函数求解可得到简化误差Err和所对应的优化决策变量值r；具体地，对公式(2)、(3)和(4)求解可分别得到中间节点N₁、N₂和N₃的简化误差Err₁、Err₂和Err₃，以及所对应的优化决策变量值r₁、r₂和r₃；r用于管道合并简化时，将中间节点流量分配至两端节点，以保持水量守恒；

(3)根据Err_min＝min(Err_i)确定优先可简化的中间节点，为确保简化模型的准确性，根据简化误差的控制阈值Err_tol来判断同管径串联管道合并操作是否适宜进行：

如果Err_min≤Err_tol，可以简化，则继续向下执行；

如果Err_min＞Err_tol，不宜简化，跳转到步骤(6)；

(4)对可简化的中间节点执行简化操作，确定简化后两端节点流量和等效管道参数；

(5)去除同管径串联管道系统IDP_i中被简化的中间节点；此时，如果IDP_i中中间节点数为0，说明当前同管径串联管道系统中串联管道已被全部简化，则跳转到步骤(6)；否则，跳转到步骤(2)，继续对当前同管径串联管道系统进行简化；

(6)当前同管径串联管道系统的简化执行完毕，开始执行下一组同管径串联管道系统的简化，回到步骤(2)，直至所有同管径串联管道系统均已简化，表示简化进程结束。

2.根据权利要求1所述的一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，其特征是，步骤(2)中，优化决策变量r的取值介于0和1之间。

3.根据权利要求1所述的一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，其特征是，步骤(3)中，控制阈值Err_tol的范围在0.01～0.03之间。

4.根据权利要求1所述的一种提高供水串联管道瞬态水力模拟精度的节点流量优化分配方法，其特征是，步骤(4)中，简化后两端节点流量可根据Err_min所对应的优化决策变量值r确定，对中间节点N₂进行简化，简化后两端节点N₁和N₃的水量分别为q₁+r₂q₂和q₃+(1-r₂)q₂；等效管道参数按照如下方法确定：(1)管径和波速分别等于串联管道的管径和波速；(2)管长等于两根串联管道管长之和；(3)管道阻力系数根据水力等价原则确定，即水流经过简化后等效管道的水头损失与经过简化前串联管道的水头损失相同。

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