供水管网模型在区域计量分区管理中的应用

对供水管网实施区域计量分区(DMA)管理是城市管网管理的一种新模式,对提高供水系统的管理水平、提高供水效益、优化管网运行以及减小管网漏损等具有重要的意义.以JM市为例,应用供水管网模型模拟分析手段,科学划分区域规模和边界,对分区方案进行计算,验证其可行性,规避DMA引起的管网运行风险.     

城市供水管网DMA的建立方法与工程实例

在地理信息系统(GIS)基础上对某城市供水管网进行独立计量区域(DMA)规划后,通过三个DMA示范区的工程实施,总结了DMA建立过程中的经验教训,形成了对国内大中型城市供水管网具有普遍指导意义的DMA建立方法。该方法共包含现场调查、安装新阀门和新管段、零压测试、试压、流量计选择与安装、检漏修漏与确定最小夜间流量的基准值等几个步骤,并提出了DMA建立方法的优化与改进措施。     

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。     

供水管网DMA分区优化方法及软件实现

提出一种基于图划分算法进行分区,得到分区边界管段,再以最小化工程造价为目标函数,同时兼顾管网节点的压力与水龄波动范围,使用遗传算法进行设备布置优化的供水管网分区计量(District metered area,DMA)分区优化方法。算例结果表明,本方法得到的分区结果节点压力与水龄变化均在要求范围内,对供水管网的DMA分区具有指导意义。     

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.     

供水管网内部流量监测技术及其应用

探讨了流量计选型原则、流量监测点选址方法、供水管网分区原则等问题,并提出了适合自来水公司需求的供水管网流量监测项目实施方案.结合FS市供水管网流量监测项目实施的具体情况,选择了三种类型的电磁流量计,确定了流量监测点的位置,并按照管理分区、压力分区、区域计量分区的原则对供水管网进行分区.     

小城镇供水管网运行方式探讨

在分析小城镇供水管网特点的基础上,对小城镇供水管网的运行方式进行了深入的探讨,指出小城镇供水管网首要选择合适的调节设施或采用变频调速供水方式;在分析用水变化规律的基础上考虑采用二泵站分级供水方式,进行技术经济优化分析后考虑分区、分压或中途加压或采用区域供水的运行方式.     

计量小区(DMA)管理技术在城市供水节水中的应用

计量小区管理技术是目前国际上先进的供水节水技术,是对供水管网进行主动渗漏控制的重要工具之一。利用计量小区管理技术对中小城市的供水管网进行了试点研究,研究结果发现,实施计量小区管理有效确定了供水管网的漏失,并通过DMA供水量平衡演算,评估管网漏失水平,建立DMA模型,提高供水管网管理和运营水平。     

基于水力模型的供水管网DBS分区及检漏研究

为了解决上海市青浦区赵巷地区供水系统的产销差居高不下问题,应用基于水力模型的区块化(Distribution Blocking System,DBS)分区技术,将其供水管网分成7个相对独立的区域。DBS与传统的管网分区或DMA不同,不仅可以降低漏水量,同时也可改善水质与水压。DBS区块化之后平均水龄相比区块化之前降低了12.9%,管网末端余氯提高了10.6%。整体管网压力较区块化之前更为均衡,与2016年相比,2017年的进水总量下降了140.72万m~3,售水量提升了33.28万m~3,产销差降低了7.73%。实践表明,在水力模型建立的基础上实施DBS分区计量是行之有效的漏控管理方式之一,不仅能够为供水企业带来经济效益,而且能均衡水压、改善水质。     

基于物联网监测的供水管网分区建模技术研究

供水管网水力模型已经成为供水企业科学化管理不可缺少的工具,常规的模型建设思路都是针对整个供水管网系统进行建立,建模过程繁琐、周期长、更新维护困难,在实际运用中效果并不理想。结合日趋完善的物联网技术,提出了基于物联网监测的城市供水系统分区建模技术,并以实际供水企业的城区供水管网为研究对象,系统地阐述了供水管网"分区建模"的设计理念与实施方法,然后建立管网水力模型,不仅保证模型的精度,也提升了模型后期更新维护的效率。基于物联网监测的"分区建模"方法已应用于北方某水司管网日常调度和管理中,并取得了良好的效果,可为其他城市供水管网系统模型建立和管理提供技术借鉴。     

水力平差模型在供水规划中的应用

在供水规划中,管网设计是重要的组成部分,为了降低管网建成后的漏损及运行费用,需要在规划设计阶段对管网进行水力平差计算.针对规划管网水力平差的特点,提出应用GIS的分析功能及EPANET水力计算软件构建管网的水力平差模型,进行规划管网的水力计算,并根据计算结果对管网进行调整,得到满足规划供水量及水压要求的供水管网布置方案,为供水规划管网设计提供科学的依据.     

Application of System Dynamics with Impact Analysis to Solve the Problem of Water Shortages in Taiwan

The major two concerns for planning a successful water strategy in Taiwan are the modification of water shortages and a total financial cost, construction, and operating costs. Therefore, the purpose of this study is to formulate an appropriate strategy to seek a balance between mitigating water shortages and total financial cost. Accordingly, we propose a process for combining a system dynamics approach and impact analysis to evaluate water strategy systematically and quantitatively. Water shortages and total financial cost are referred to, as governments are responsible for the management of regional water resources. System dynamics is one approach that can help decision makers build a simulation model of a complex water supply system. The value of a water shortage and total cost to all possible planning strategies for future water demand can be obtained from system dynamics model simulation. The content of proposed impact analysis is used to design indexes that are able to indicate (1) the severity of a water shortage and (2) total financial cost. Examining the performance of proposed indexes, we can understand the interactive impact between these two objectives in every strategy and then select appropriate strategies. Finally, the effectiveness of the proposed methodology is verified by solving a problem of water shortage and total financial cost in central Taiwan.     

成都市2010年供水管网规划研究

为搞好未来供水和管网的建设,开展了成都市2010年供水管网规划的研究。提出在规划之初必须进行现状管网的模拟,找出现状管网存在的问题;对于水量预测,认为《城市给水工程规划规范》(GB50282-1998)的水量指标值偏高,不适用于管网规划,必须结合当地实际情况进行水量预测指标的研究;在节点流量的分配上,重视大用户流量的分配,沿线流量采用供水面积比流量的计算方式;并提出了成都市管网压力和流速的评价指标。通过上述研究,可最终建立成都市供水管网规划模型。     

Application of the Shuffled Frog Leaping Algorithm for the Optimization of a General Large-Scale Water Supply System

A water supply system is a complex network of pipes, canals and storage and treatment facilities that collects, treats, stores, and distributes water to consumers. Increasing population and its associated demands requires systems to be expanded and adapted over time to provide a sustainable water supply. Comprehensive design tools are needed to assist managers determine how to plan for future growth. In this study, a general large-scale water supply system model was developed to minimize the total system cost by integrating a mathematical supply system representation and applying an improved shuffled frog leaping algorithm optimization scheme (SFLA). The developed model was applied to two hypothetical water communities. The operational strategies and the capacities for the system components including water transport and treatment facilities are model decision variables. An explicit representation of energy consumption cost for the transporting water in the model assists in determining the efficacy of satellite wastewater treatment facilities. Although the water supply systems studied contained highly nonlinear terms in the formulation as well as several hundred decisions variables, the stochastic search algorithm, SFLA, successfully found solutions that satisfied all the constraints for the studied networks.     

Water Network Protection from Intentional Contamination by Sectorization

Each single phase of a water supply network, from water adduction to distribution to end-users, is exposed to many diverse potential sources of intentional contamination (or malicious attacks). One of the most dangerous threats is a backflow attack that occurs when a pump system, easily available on the market, is utilized to overcome the pressure gradient of network pipes. In this work, a simple backflow attack with cyanide being introduced into a real-water system is modeled and the most dangerous introduction points for a contaminant incident are defined. Moreover, the network vulnerability has been analyzed by computing the lethal dose of cyanide ingested by users and the total length of the contaminated water system. Eventually the effects of network partitioning and district isolation to protect water supply systems have been investigated. The results show how district closing - by network sectorization techniques used to improve leakage search and reduction - can significantly decrease contaminant diffusion and protect part of the users from cyanide uptake. Network sectorization can also reduce the risk of simple malicious attacks because several introduction points are necessary to have a massive negative impact on the network. Simulation results also show that in some cases water network partitioning may worsen water network protection and further studies are necessary to design water districts for network security and safety.     

长江流域“八五”水利建设分析

“八五”期间，由于各级政府用全社会对水利重要地位和作用认识不断加强和水利投资的增加，推动了大江大河的治理及骨干工程建设，加快了水电及区域电网的建设步伐，促进了农村水利和城乡供水工程的发展，在防洪除涝工程、河道整治、农田水利、水力发电、水资源开发利用、水土保持、水利投资、工程管理等方面，都取得了显著的成绩，但也存在许多亟待解决的问题。在对“八五”期间水利建设全面总结的基础上，论述了长江流域水利发展占     

城市应急备用水源需求和规模确定方法研究

目前我国水污染事故频发,单一水源城市缺少应急水源储备,应急供水设施的建设缺乏有效性和针对性,正在实施的《城市给水工程规划规范》中尚无应急供水系统规划的相关内容.因此亟需开展城市应急供水规划调控技术方法的研究,总结城市应急供水系统规划的关键指标,指导城市应急供水系统规划.以广东省东莞市为例,重点研究了城市应急备用水源的需求和规模确定方法.东莞市作为单一水源城市,其常规水源存在有机物或重金属突发污染风险,需建设应急备用水源.分析确定东莞市极限最低应急需水量为65万m3/d,正常供水情况下备用水源规模至少应为1 059万m3;压缩水量供水情况下,应急调蓄设施规模至少应为195万m3.     

建在半山之上的给水系统-川外新校区生活及消防给水系统设计

四川外语学院新校区建在重庆歌乐山半山之上,采用通过中间转输水箱向高地水池加压供水的方式,改造利用老校区现状供水设施,并修建新校区输水系统.新校区全部采用高地水池供水.由于市政管网不能满足新老校区总的日用水量需要,提出了“日水量差额的调节容积”新概念,确定各个储水池容积和转输泵参数.将新校区生活及消防给水系统合并为一套给水管网,减少管廊占用空间,节省了工程造价；高地水池消防供水是通过开启电动阀和采取一系列措施来保证.     

基于区域发展规划的嵩明县水资源供需平衡预测

区域发展规划是需水预测的依据,而水资源供需平衡分析是检验区域发展规划是否合理可行的重要手段。本文以嵩明县水资源开发利用规划和社会经济发展规划为基础,进行可供水量、需水量和耗水量预测及供需平衡分析。结果表明:嵩明县需水量呈增加趋势,但耗水量呈减少趋势;按平水年需新水量计算,现状年(2012)和远期规划水平年(2030)需水量略超出可供水量,而近期(2020)和中期(2025)规划水平年可供水量大于需水量,而按P=75%需新水量计算则各水平年均有不同程度的缺水;各水平年耗水量均小于可供水量,说明在充分考虑水资源二次利用的情况下,可供水量均能够支撑规划的社会经济发展规模和水平。在落实规划用水效率前提下,嵩明县社会经济发展规划与水资源开发利用规划基本相适应。