1. 本选题研究的目的及意义
随着城市化进程的加快和地下空间的开发利用，地下水管作为城市基础设施的重要组成部分，其运行状况直接关系到城市供水安全、环境保护和人民生活质量。
近年来，由于地下水管老化、腐蚀、外部荷载增加等因素，导致地下水管事故频发，造成巨大的经济损失和社会影响。
传统的地下水管管理模式主要依赖人工巡检，效率低下且难以发现隐患。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着地理信息系统（GIS）、三维建模技术和数值模拟方法的快速发展，地下水管三维分析模型系统研究取得了显著进展。
国内学者在该领域的研究主要集中在以下几个方面：
1.地下水管三维模型构建：利用GIS技术和三维建模软件，构建地下水管的三维模型，直观展示地下水管的空间分布、埋深、管径等信息。
2.地下水管水力模拟：基于水力学原理，建立地下水管网络的水力模型，模拟分析管网的水压、流量、水头损失等参数，为管网优化设计和运行调度提供依据。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括：
1.地下水管三维模型构建：收集和整理地下水管的相关数据，包括管线位置、管径、材质、埋深、服役年限等，利用三维建模技术构建地下水管的三维模型，并实现模型的可视化展示和查询。
2.地下水管水力分析模型构建：选择合适的水力模型，例如管网水力平衡模型或瞬态水力模型，对地下水管网络进行水力模拟分析，计算管网的水压、流量、水头损失等参数，评估管网的运行状况。
3.地下水管水质分析模型构建：选择合适的水质模型，例如水质传输模型或水质反应模型，对地下水管网络进行水质模拟分析，预测管网中水质的变化趋势，评估管网的水质安全。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法与步骤：
1.文献调研：收集和阅读国内外关于地下水管三维分析模型系统、三维建模技术、水力模拟方法、水质分析模型等方面的文献资料，了解相关领域的研究现状、发展趋势和技术难点，为本研究提供理论基础和技术参考。
2.需求分析：通过调研相关行业标准、规范和用户需求，明确地下水管三维分析模型系统的功能需求、性能需求、数据需求和运行环境需求，为系统设计提供依据。
3.系统设计：根据需求分析的结果，设计地下水管三维分析模型系统的总体架构、功能模块、数据库结构和技术路线，选择合适的开发语言、开发工具和数据库管理系统，为系统实现奠定基础。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.集成化设计：将地下水管的三维建模、水力分析模型和水质分析模型集成到一个统一的系统平台，实现数据共享、模型联动和结果可视化，提高地下水管分析的效率和精度。
2.智能化分析：利用机器学习或深度学习等人工智能技术，对地下水管的运行数据进行分析和挖掘，实现地下水管的故障诊断、风险预测和智能预警，提高地下水管管理的智能化水平。
3.可视化展示：利用三维可视化技术，将地下水管的三维模型、水力分析结果和水质分析结果进行直观展示，方便用户了解地下水管的运行状况，提高地下水管管理的效率。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.王欢,周海燕,史良,等.基于CIM与BIM集成的三维管网模型轻量化方法研究[J].中国给水排水,2022,38(01):13-19.
2.王晓宇,田原,史才军,等.基于BIM技术的智慧排水管网系统设计与实现[J].给水排水,2021,57(04):143-148.
3.李怀博,王建华,刘金玲,等.基于CityGML的城市地下管线三维可视化表达[J].测绘与空间地理信息,2020,43(08):123-127 131.
