城市供水系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施中的一個重要組成部分，關(guān)系到城市的生存和發(fā)展。20世紀(jì)中期以后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增長和城市的規(guī)模化，供水系統(tǒng)開始面臨著越來越大的威脅，包括運行不夠穩(wěn)定，管理效率低，水源、管網(wǎng)的各種污染等等。水早已成為維護(hù)公眾健康的主要因素，并且正在迅速地成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。
 

　　水質(zhì)管網(wǎng)監(jiān)測儀可分為穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型和動態(tài)水質(zhì)模型；按照研究所涉及的水質(zhì)參數(shù)，可分為余氯衰減模型、消毒副產(chǎn)物(Disinfection By-Products，DBPs)模型和微生物模型。
 

　　1、穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型
 

　　穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型是在靜態(tài)水力條件下利用質(zhì)量守恒的原則來確定某種組分濃度在配水系統(tǒng)中的時間和空間分布。管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型為管網(wǎng)的一般性研究和敏感性分析提供了有效的工具，普遍用在管網(wǎng)系統(tǒng)水質(zhì)分析階段。由于即使在管網(wǎng)運行狀態(tài)接近恒定時，管網(wǎng)中的物質(zhì)也沒有足夠的時間傳播和達(dá)到某種均衡分布，因此穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型僅能夠提供周期性的評估能力，對管網(wǎng)水質(zhì)預(yù)測缺乏靈活性。
 

　　2、動態(tài)水質(zhì)模型
 

　　動態(tài)模型是在配水系統(tǒng)變化(如需水量)和其他因素在時變條件下模擬組分的移動和轉(zhuǎn)變。提出了一種可計算配水管網(wǎng)水中物質(zhì)的衰減和生長的模型，它以時間和位置函數(shù)的形式給出了物質(zhì)的濃度，并把水中物質(zhì)在管網(wǎng)中的流動分成三個過程：管段中的水平流動、隨時間的衰減和增長、管段連接處的混合。
 

　　用離散體積元素法(DVEM)進(jìn)行管網(wǎng)水質(zhì)模擬，這種算法是利用時間驅(qū)動水質(zhì)模型來跟蹤管網(wǎng)中物質(zhì)的瞬間濃度，把配水管網(wǎng)看作是由有限的一些鏈接組成，給物質(zhì)質(zhì)量在每個鏈接內(nèi)分配了離散體積元素(反應(yīng)發(fā)生在每個元素內(nèi))，物質(zhì)質(zhì)量從一個元素平流傳輸?shù)较乱粋€元素，并且質(zhì)量和流量體積在管網(wǎng)節(jié)點處混合在一起。