给水管网非线性规划的新模型

本文发展了一个确定了给水管网道道直径，水泵扬程，水塔尺寸的最优设计非线性规划模型，提出了将管网不等式约束非线性规划转换为无约束规划问题的变量代换法，求解目标函数广义简约梯度的广义节点法，并采用ＰＲＰ共轭梯度法求解管网非线性规划问题，计算结果表明模型的求解速度比现有同类型非线性管网模型快数十倍。占用计算机内存较少，程序较简单，适用于各种给水管网。     

给水管网混沌粒子群优化算法及模型实验研究

针对传统管网优化模型存在的优化目标局限、优化效率低等问题,提出了基于混沌粒子群算法的改进管网多目标优化模型,选取给水管网经济性、可靠性进行数学表征,以此为目标函数,将水力约束和节点压力限制作为约束条件。改进传统PSO,使其适用于对管网系统的多目标约束问题求解,并引入混动权重,对管网进行深度遍历,提高了管网优化效率。最后引入实例,通过MATLAB模拟实验,实验表明该模型具有较好的稳定性,提高了优化效率。     

遗传算法在水分配系统优化设计中的应用研究

论述了建立遗传算法市政给水管网优化模型的过程 ,阐述了应用遗传算法进行给水管网优化设计的原理、特点 ,并对某小区管网改建工程进行优化求解 ,介绍了遗传算法模型的设计参数选取情况。     

用遗传算法求解给水管网系统优化改扩建模型

针对给水管网系统所面临的改扩建问题 ,建立了给水管网系统实用优化改扩建模型。采用遗传算法求解 ,一次性解决了求解管径标准化的难题 ,同时计算得到水源最优分配流量。在不影响水力模型计算精度的前提下 ,引入管网简化 ,对非改扩建区域的管网实现任意程度的简化 ,大大提高了计算速度 ,并用实例进行了验证     

城市给水系统优化调度研究

用水量预测研究和给水管网数学模型研究是优化调度的基础,用水鼍预测模型是在分析城市用水量序列数据模式的基础上,综合利用统计回归的方法建立的数学表达式;给水管网数学模型是建立水厂出厂压力和流量与管网测压点之间的经验数学表达式,它反映了给水系统的运行工况.优化调度模型的建立和求解是优化调度的核心.     

城市给水管网实用优化分区探讨与实践

提出了给水管网实用优化分区的概念。在水力模拟计算的基础上,结合我国城市给水管网系统实际情况,对城市给水管网进行分区,然后在分区的基础上再通过水力模拟计算进一步确定其合理性并完善方案。阐述了给水管网实用优化分区步骤,包括选择区域系统阶层数、划定区域规模、确定进水点数目和位置、划定区域边界等。将其应用于某大城市实际管网,取得了良好的效果。     

城市给水系统优化调度研究综述

现介绍了城市给水系统优化调度的主要内容.用水量预测研究和给水管网数学模型研究是优化调度的基础.用水量预测模型是在分析城市用水量序列数据模式的基础上,综合利用统计回归的方法建立的数学表达式.给水管网数学模型是建立水厂出厂压力和流量与管网测压点之间的经验数学表达式,它反映了给水系统的运行工况.优化调度模型的建立和求解是优化调度的核心.     

给水管网可靠性计算方法

近年来随着计算机技术的不断发展,应用计算机技术解决给水管网的优化问题成为了研究的热点。然而由于考虑管网优化问题时,目标函数往往只考虑管网的运行或者投资的费用最小,没有考虑给水管网的可靠性指标,脱离了实际情况,导致难于得到真正的应用。对管网可靠性进行研究,并寻找有效且适用可靠性计算方法成为了目前需要解决的问题。一、给水系统可靠性的定义给水系统的可靠性是指在一定时间内,在一定的运行条件下给水系统完成预定功能的性质。给水系统的功能是     

基于高维多目标优化的给水管网设计方法——以意大利Fossolo小镇管网为例

给水管网优化设计是一个多变量、非线性的多目标组合优化问题。对优化方案的选择会直接影响工程的投资。因此,在决策阶段有效平衡各个优化目标之间的内在关系,以实现综合效益最优尤为重要。基于高维多目标优化模型提出一种给水管网设计的新方法。首先,将多个工程设计需求作为模型中的优化目标,建立给水管网设计的高维多目标模型;然后,使用高维多目标进化算法Borg求解上述模型得到Pareto最优解;最后,利用双基点法(TOPSIS)对Pareto最优解进行排序得到综合效益最优的设计方案。基于意大利Fossolo小镇的管网设计问题,通过比较高维多目标模型与传统的多目标模型(仅考虑成本和管网系统可靠性指标)获得的最优方案,证明了基于高维多目标优化的设计方法能为决策阶段提供更多综合效益占优的备选方案,从而提高给水管网设计的合理性。     

基于GAMS模型的配水系统阀门与泵的优化调度研究

研究了复杂大型给水管网络(WDN)中的泵阀调度优化问题。在建立水力模型和运行约束的基础上,通过GAMS语言自动生成了优化模型。为了减小优化问题的规模,采用模块降阶算法对全水力模型进行了简化,同时保留了模型的非线性特性。使用非线性规划求解器CONOPT对优化模型进行求解。对考虑不同视角、时间步长、操作约束和拓扑变化等多个场景的求解结果表明,该方法具有可自动生成的优点,具有求解各种类型优化问题的能力。     

南京市给水管网微观模型优化调度研究

将给水管网优化调度技术应用于城市供水系统当班调度 ,具有经济效益和社会效益。通过对南京市给水管网优化调度数学模型与计算方法的研究、软件设计、优化调度模型校验与生产实践试运行论证及效果分析 ,提出了南京市给水管网微观模型优化调度生产应用方法 ,并在供水管网运行调度中得到了验证     

山地城市分区给水优化设计研究

利用城市给水管网分区给水的理论,提出了山地城市给水管网分区给水优化设计的原则和方法,并对3个山地城市给水管网分区给水的工程进行了研究和优化设计.     

大型给水管网设计方法探讨

分析了目前城市给水管网设计运行中存在的问题,指出传统设计理论的局限和缺陷,提出给水管网设计的新理念,分析给水管网分区布置(DMA)的优点,探讨一种给水管网管径设计计算的新方法。     

城市给水管网可靠性分析与应用

将城市给水管网发生机械故障与水力条件变化相结合,综合分析城市给水管网可靠性,建立适用于水力条件变化的给水管网系统可靠度模型,并将所得出的结论应用于实际管网的改扩建工程,取得了良好的效果。     

某综合体超高层建筑生活给水方式优化研究

沙坪坝交通枢纽综合体有多栋不同业态的超高层建筑,常见超高层建筑给水方式包括重力给水、恒压变频给水、重力和恒压变频组合给水多种方式,在垂直系统分区上也有很多选择,如何确定适用于本项目的优化生活给水方式是设计重点。利用建筑能耗模拟软件DeST,对不同给水方式和分区方案进行生活给水系统全年能耗模拟计算,并结合不同方案的投资分析,综合运行能耗与投资的经济性,确定高位水箱重力供水是适用于本项目的最佳给水方式,并为其他超高层建筑给水系统的方案选择和优化设计提供借鉴。     

给水管网水力计算及优化设计研究

本文依据水力学基本原理推导了有压管网水流的最小能量损失原理，并利用网络图论及其矩阵对给水管网进行表示，借助连支、树支管段概论，提出适用于给水管网水力计算和优化设计计算的数学模型。在管网水力计算时，管段初流量分配由计算机自动完成，不需编环号，手工预处理数据量少，当所计算管网的节点或管段数需要增减时，原始输入数据调整量小。在管网优化设计中，采用建立在动态技术经济分析理论基础上的管网等额年费用现值最小作为目标函数。约束条件中还考虑了现有管段管径约束，以使该计算模型也适应于扩建、改建管网设计计算。优化计…     

给水管网实时故障诊断的支持向量机模型

为实时诊断给水管网故障,提出了一种基于支持向量机(SVM)的宏观关系模型,用以建立实时监测故障前后给水管网3个节点的水压变化与管网中其他所有未监测节点水压变化的非线性关系,通过对水压变化和等值线分析,可以快速和准确地诊断出故障位置和故障程度.最后,运用给水管网局部破坏状态下水力分析的算法求解一个小型给水管网.     

给水管网故障实时诊断方法

本文提出了城市给水管网故障实时诊断的一个快速、有效和实用方法。方法通过实时监测给水管网中3个位置的水压变化，利用人工神经网络技术来诊断故障位置、故障程度和故障影响范围。方法可适用于我国北方冬季严寒气候等常常导致的给水管网爆管事故及日常故障的实时诊断。作为给水管网故障诊断的重要内容之一，本文还建立了给水管网局部破坏状态下水力分析的方法。最后，本文以一小型给水管网为例对方法进行了验证，并就实际应用中的几个问题进行了讨论。     

基于节点能量冗余差的给水管网DMA分区方法研究

供水管网的独立计量分区(District Metered Areas,DMAs)是一种控制漏损的有效方法,但DMA分区方法尚不成熟。在借鉴国内外管网分区经验及研究成果的基础上,提出了基于节点能量冗余差的计算分区方法。该方法基于节点间的能量冗余差和节点压力标准差分别建立了DMA边界划分模型和进水管选择模型,并分别利用谱聚类算法和遍历法对2个模型进行求解,获得DMA分区。为了验证该模型,选择2个不同规模的管网进行DMA分区。结果表明,该方法能够较好地完成中小型管网的DMA分区,分区后对原管网的压力分布有所改善。     

基于遗传算法的给水管网多工况优化设计

目前大多数基于遗传算法的给水管网优化设计在供水安全性和经济性方面都存在不足。本文针对这些不足,对优化设计的目标函数进行了改进,加入了流速约束,提出了流量已初分配的给水管网多工况的优化设计,并采用罚函数法予以实现。最后对青岛市出口加工区管网进行了优化求解,通过优化结果的对比,验证了该设计方法的实用性及其在供水安全性和经济性方面的优点。