城市区域供水管网背景漏失控制研究

阐述了城市供水管网漏失控制科学分区方法，提出了管网分区计量管理分区方案以及减压阀最优调度方案，通过实现城市供水管网压力最优化控制，从而降低爆管事故发生率，降低供水管网背景漏失，为供水企业的安全供水提供了可靠的技术支持。     

基于高维多目标优化的供水管网背景漏失控制优化模型

针对城市供水管网普遍存在的背景漏失问题,提出了控制背景漏失的高维多目标优化模型。介绍了同时考虑成本、背景漏失量、可靠性和水质指标的高维漏控模型,以及求解该模型的优化算法。结果表明:相比于只考虑成本和背景漏失量的低维多目标优化模型,高维模型有助于揭示成本、漏失量、可靠性和管网水质4个目标之间复杂的权衡关系。盲目降低漏失量会给管网可靠性和水质状况带来不利影响。该方法能为决策者提供更全面的分析结果,从而制定综合效益更优的背景漏失控制方案。     

多源大型供水管网的优化调度

针对多水源的大型供水管网，运用两级递阶优化原理，建立了反映管网各种水力参数的数值仿真模型，运用该数值模型可达如下目的：对不同水源的供水量进行优化配置，并且对某一水源地泵站内水泵的运行进行优化调度，合理利用能源，以取得良好的经济效益和社会效益；通过计算对比，改变旧有管网的管路参数或增删管网内局部支路，为改扩建旧有管网提供科学合理的技术方案。最后以北京地区某大型石化集团的供水系统为实例，给出了计算结果。     

多源大型水管网的优化调度

针对多水源的大型供水管网，运用两级递阶优化原理，建立了反映管网各种水力参数的数值仿真模型，运用该数值模型可达如下目的：对不同水源的供水量进行优化配置，并且对某一水源地泵站内水泵的运行进行优化调度，合理利用能源，以取得良好的经济效益和社会效益；通过计算对比，改变旧有管网的管路参数或增删管网内局部支路，为改扩建旧有管网提供科学合理的技术方案。最后以北京地区某大型石化集团的供水系统为实例，给出了计算结果。     

基于漏失定位的压力监测点优化布置方法

漏失定位模型是基于管网中压力监测点的压力变化来确定漏失的位置的模型,其定位准确度与供水管网中压力监测点的数量和位置密切相关。为此,基于压力驱动节点流量(PDD)漏失定位模型构建阈值求解模型,通过阈值构建压降变化矩阵,筛选出灵敏度高的节点,最后得到能兼顾定位模型准确度与压力监测成本的监测点优化布置方案。这对提高漏失定位模型定位准确度和漏损点检出效率具有重要意义。     

供水管网水力计算与优化调度

本文用图论理论和稀疏矩阵技术进行城市供水非线性管网的水力分析，以减少存贮量和计算时间，对仅有泵站水源的管网，用两级递阶优化法进行优化调度，用正交试验法解决一般管网改建或扩建问题，计算机仿真结果表明，管网系统优化调度有效好的效果效益。     

向家坝水电站机电消防设计及优化

从消火栓、水喷雾的供水水源、供水压力和供水流量等几个方面对向家坝水电站机电设备的消防设计进行了分析。针对阀门操作引起压力波动过大导致管网漏水问题,提出了在消防供水总进口处的减压阀后安装泄压持压阀的优化建议。     

分时减压阀的研制及在城市供水中的应用

控制管网富余压力降低城市供水管网漏失率已逐步成为城市供水企业的共识。在控制管网富余压力的工作中,在供水高峰和平峰时段通过减压阀得到不同的供水压力是该项工作的重要一环。武汉市自来水有限公司提出了基于对不同时段压力控制的分时减压概念,并自行研制了用于实现分时减压的分时减压阀,较好地解决了这个问题,并在供水管网中投入使用。     

泵站加压条件下规模化灌溉管网优化方法研究

规模化灌溉管网中管线较长、出流口多,各个出流口易出现压力不均衡问题。结合树状灌溉管网的特点与最优化原理,以管网综合费用为目标函数、出流口压力均衡为主要约束条件,建立了泵站加压状态下的规模化管道输水灌溉管网的优化模型,采用LINGO对优化模型求解,得出了在管道投资最少和压力均衡条件下的最优管径组合方案。优化算例表明:此优化模型相比经济流速法设计的管网,总费用降低4.1%;管网内各个出流口压差不超过20%,满足管道输水灌溉设计中对水压的要求,能够使管网出流口压力均衡。     

基于管网水力模型的独立计量分区优化

管网漏失和水质稳定性是影响供水安全的重要问题,科学合理的独立计量分区(Discrete Metering Area,DMA)管理,可以辅助漏失点定位,控制二次污染.根据北京市某区实际监测数据,开发了供水管网水力水质模型,并应用建立的模型针对该区分析了不同DMA方案的可行性,确定了优化的DMA模式.     

基于事件侦测的测压点优化布置研究

随着智慧水务的建设,如何利用测压点来对管网中的异常事件侦测变成了大家关注的问题.通过建立供水管网水力模型,利用灵敏度分析,计算出不同异常事件下的监测覆盖率;针对异常事件侦测需求,优化测点布置方案;并在某市的实际管网中验证了该方法的合理性和实用性.计算结果表明案例城市管网的当前监测方案,在0.5m的压力观测精度下对500m3/h的爆管监测覆盖率只有59.6％,需要增加23个压力监测点来可以实现大口径爆管监测的全覆盖.     

基于粒子群改进FCM聚类算法优化管网压力监测点布置研究

针对供水管网运行现状,提出压力监测点优化布置方法.以构建节点压力影响系数矩阵采用粒子群优化模糊C均值聚类算法方法求解压力监测点的节点位置.粒子群算法优化避免了FCM聚类算法在初始值选取不当容易陷入局部最优的缺点,提高了压力监测点覆盖节点的精度.结果表明,压力监测点布置合理,且均匀分布于整个管网,同时提供新增压力监测点布置方法,为管网漏失识别定位奠定基础.     

给水管网压力调节阀门优化控制

随着水资源不足的日益严重、制水成本的不断提高和能源紧张,城市给水管网漏损及其控制问题已成为供水行业的一项重要课题。管网运行压力是影响管道漏损的主要因素之一,因此可以通过在管网中设置压力控制阀门的方式来调整管网局部压力,降低漏损水量。提出了优化控制阀门的位置以及开度的混合离散非线性最优化数学模型,并利用遗传算法求解。实现了对管网输配水范围内的压力控制阀门位置和开度的优化调度及管理,并用算例进行了模型校验。     

油田供水管网经济运行优化分析

应用节点压力平衡原理和节点连续性方程对长庆油田坪桥区块梅塔沟供水系统供水管网进行了优化计算分析,经过对供水管网的优化运行改造,其节能效果非常明显.     

供水管道压力调控对漏水量影响的试验研究

在某城市供水管网中,以消火栓模拟管道漏水点,利用减压阀在供水高压区进行管道压力调控,分析不同管径的管道压力变化对漏水量的影响,以及不同减压区间的漏水率降低效果。试验结果表明,压力管理是一种行之有效的漏损主动控制方法,利用减压方式供水在优化管网运行条件的同时,可以有效地减少管网漏水量;漏水量与管道压力呈指数规律变化,该指数随减压阀所安装管道的直径不同而异;降压减漏效果对相同管径的管道在高压区更有效,而对基本相同的压力降压范围,管径越大效果越明显。实际操作中采用何种减压方式及降压范围和管段须结合管网具体情况优化选择。     

改进遗传算法在城市给水管网改扩建工程中的应用

论述了遗传算法在城市给水管网优化应用中的原理和特点,针对传统遗传算法存在的问题 提出了改进意见,同时还介绍了改进遗传算法在四川某市给水管网改扩建工程中的应用情况。该计算 方法比传统的计算方法节省管道投资,而且因城市给水管网得到优化,水厂二泵站的电耗也得以降低。     

基于峰谷电价的感潮河段泵站日优化运行研究

为节约感潮河段泵站运行费用，综合考虑长江侧水位变化和峰谷电价，在满足需要水量的前提下，以泵站日运行费用最小为目标，建立感潮河段泵站日运行优化模型。结果表明，优化方案在电价低谷时段增加抽水负荷，而在电价高峰时段降低泵站抽水负荷；电价相同时，泵站开机方案与水位相关，其中平价时段开机方案受水位影响更大；与设计方案相比，优化方案节约泵站运行费用11.40%～50.79%。因此，峰谷电价的引入不仅能有效减少感潮河段泵站的运行费用，同时也能降低用电高峰时段电网供电压力。     

南水北调东线高港泵站优化运行方案研究

由于南水北调东线工程的高港泵站受长江潮位影响，其扬程变化频繁、变化幅度大，且同时安装有变角和不变角两种不同水泵，因此对不同的日总抽水量，以泵站运行费用最少为目标，建立优化模型，在考虑分时电价影响的基础上，研究了5种不同变角和变速条件组合的泵站优化运行方案，求解确定了泵站各时段的开机台数和机组运行工况。对计算结果进行分析后表明：在这5种优化运行方案中，1—3号机组变速、4—9号机组变速-变角优化运行方案节省电费效果最为显著，其较现行的抽水流量一定、1—9号机组在设计角度运行方案节约电费13%~32%。     

多水源泵站优化调度的工况适应性研究

在供水系统实际运行过程中,为满足管网中各水源泵站的工况变换要求,对多水源供水系统的工况适应性进行了研究.在微观水力模型的基础上,建立了具有工况适应性的多水源供水系统分级优化调度模型,并采用遗传算法予以分析和求解,实现了在变换工况下各水源泵站的优化调度,为调度人员进行准确合理的调度决策提供依据.将所建立的模型应用于桌城市供水系统的优化运行过程中,实践证明,该模型能够满足供水系统水源泵站工况变化要求,在保证了工况变换时安全供水的基础上,降低了系统运行费用.     

城市供水管网水量漏失监测机制研究

结合输配水管网平差模型,分析了节点水量漏失对管网节点压力的影响,同时利用聚类分析原理提出了一种旨在反映城市供水管网水量漏失点的方法,从而对管网漏水事故进行有效的监控。通过实例验证了方法的有效性和适用性。