区域供水管网DMA规划方案研究

在区域供水管网规划阶段引入DMA(District Meter Area)理念,根据自然条件并结合管网布局情况,探讨管网分区原则;在给水管网建模基础上对DMA规划方案进行评估。通过模拟计算,本规划方案能满足该区域供水安全要求;通过费用分析,在规划、设计前期实施DMA技术,可有效节省建设成本。避免在现状管网中实施分区造成的不便,为提升供水管网规划及设计水平,提高供水企业管网的管理和运营水平做出有益尝试。     

建筑加压供水的动力节能技术

建筑加压供水的动力节能技术包括用户末端节能、输配水管道节能、供水加压设施节能.用户末端节能技术主要有控制用水点无效出水量和最不利点少用倒流防止器.输配水管道节能技术主要有:采用经济流速选管径,减少管网的阻力损失,管网竖向分区采用分组水泵.供水加压设施节能技术主要有:充分利用城市供水压力,削减变频供水装置的无效扬程,机组运行效率能固定在高效区的供水方式.     

Automatic Multiscale Approach for Water Networks Partitioning into Dynamic District Metered Areas

Water distribution systems (WDSs) today are expected to continuously provide clean water while meeting users demand, and pressure requirements. To accomplish these targets is not an easy task due to extreme weather events, operative accidents and intentional attacks; as well as the progressive deterioration of the WDS assets. Therefore, water utilities should be ready to deal with a range of disruption scenarios such as abrupt variations on the water demand e.g. caused by pipe bursts or topological changes in the water network. This paper presents a novel methodology to automatically split a WDS into self-adapting district metered areas (DMAs) of different size in response to such scenarios. Complex Networks Theory is proposed for creating novel multiscale network layouts for a WDS. This makes it possible to automatically define the dynamic partitioning of WDSs to support further DMA aggregation / disaggregation operations. A real, already partitioned, water utility network shows the usefulness of an adaptive partitioning when the network is affected by an abnormal increase of the peak demand of up to 15%. The dynamic DMA reuses the assets of the static partitioning and, in this case, up to the 82% of resilience is restored using 94% of the assets already installed. The results also show that the overall computational and economic management costs are reduced compared to the static DMA partition while the hydraulic performance of the WDS is simultaneously preserved.

     

多目标约束下给水管网水质传感器选址优化算法的研究

利用EPANET2模拟扩展周期非稳态水力水质条件下管网节点污染物浓度变化,根据各个节点被注入污染物后,在管网模拟结束时得到的选址目标值的大小来确定节点有可能作为污染物注入的节点,目标值越大,该节点被选择的可能性越大.另外,本文提出了基本粒子群算法与遗传算法交叉、变异算子相结合的整数编码的优化算法来求解水质传感器选址问题,并编制了相应的计算程序.文中结合算例,以经过归一化后的节点平均坐标作为衡量选址结果的指标,得到了不同污染物注入开始时刻、注入持续时问和质量注入速率条件下传感器选址节点平均坐标的累计分布函数图,为传感器的选址提供参考.     

对灌区加强需水管理的几点认识

灌区加强需水管理是实行最严格水资源管理制度、缓解我国主要灌溉用水矛盾的有效手段.从需水管理的基本要求出发,结合灌区用水实际,分析了灌区需水管理的内涵及面临的挑战,构建了以判断灌区水安全态势,调整供水者供水行为,调整用水者用水行为为流程的灌区需水管理理论框架,提出了建立以公益效益为主、兼顾经营效益的灌区水管单位、完善灌区水价体系和水价政策、建立和完善用水协会的管理机制、建立健全以用水者为交易主体并在政府宏观调控下的水权交易制度等政策建议.     

灌区用水协会管理体制的探讨

用水管理体制是灌区管理工作的核心,农民用水协会是灌区用水管理体制改革的新兴措施。以石津灌区为例,分析了农民用水户协会的性质、地位和作用,研究了它的发展过程、运行机制和实施效果,讨论了用水协会存在的问题及其解决办法,总结了石津灌区用水协会的管理经验,对实现灌区末级管理的自我维持和自我发展均具有较大的实践意义。     

用聚类算法及Hopfield神经网络布置环状管网

为了降低供水管网的工程投资,提出了一种环状给水管网优化设计的方法,把环状管网布置问题用K-Means算法分解成许多小规模的环状问题,对于每一个小规模的环状管网用Hopfiled连续型神经网络求解环状的最短距离,然后把各个基环当成一个点,再用Hopfield神经网络以较大的概率求出最优路径。对某小区58个供水点进行了供水管网实例计算,结果表明:该供水管网的质心间最短距离为2.893 7 km,能量函数为递减状态且最终的能量函数值为1.447,再连接相邻聚类中的最接近的两个点就形成供水管网的环状布置。     

积极推进农业水价改革努力促进灌区节约用水

我国农业发展受到水资源短缺的约束,迫切需要节约用水.农业要实现有效的节水,政府不但要增加资金投入,加强灌区工程配套改造建设,减少输水损失,而且必须同时调动供用水双方的节水积极性和主动性,而供用水双方自身的节水积极性必须依靠经济手段--水价杠杆来激发.只有稳步推进农业水价改革,才能更好地促进灌区节约用水.     

大型水源水库防恐监测及应急系统

在恐怖活动形势日趋严峻的今天，大型多功能综合性水源水库的防恐安全问题日渐突出．在分析水库建筑物安全物理破坏和突发性水质污染破坏特点的同时，从库区一流域角度提出构建大型水源水库防恐监测及应急系统框架的思想，并且探讨了具体实施方法和内容，为流域性防恐安全体系的实现进行了理论性探讨．     

水利工程冬季施工供热及热工计算

在东北地区 ,为赶工期 ,许多中小水利枢纽工程采取冬期施工是必要的。沈阳市浑南灌区渠道枢纽引水复建工程 ,为保证冬期施工质量采取以暖排法为主的综合供热方式进行保暖增温。作者以该工程为例 ,主要对冬期施工的供热及热工计算作以论述     

南水北调中线渠道控制计算模型

南水北调中线总干渠线路长、供水范围广，沿线分光口门多，做好总干渠的运行控制十人刀要。闸前常水位和控制容量方式是中线最合适的控制方式。根据中线工程总体设计成果，分别为这两种运行方式研制渠道控制计算模型。由用水户的分水流量和计算模型可以出渠道节制闸的最终闸门开度，供调度使用。     

农村多水源供水系统运行状态监测与诊断

为掌握农村多水源供水系统运行状态,诊断运行中存在的问题,以便及时改进,测定了宿迁市南蔡乡供水系统水量、水压和能耗,分析存在问题,提出改进意见。采用在线水位计、累积式水表、电接点压力表连续测定水源水位、供水流量和出厂水压,计算各水源供水能耗,提出并实施了降低能耗的措施;分析管网用水规律和漏水量。采用U盘式数字压力表连续监测管网运行压力,分析管网水压的区域分布和时间变化规律,提出保障供水水压、降低过高供水压力的建议。     

村镇供水工程规模的合理确定

村镇供水工程规模（供水规模）为村镇集中式供水工程规划设计的重要参数。确定供水工程规模的重要基础是合理的居民生活用水定额、设计供水人口和供水区域内的经济与公共用水、未预见用水以及管网损失量计算。特别是在确定单村供水工程、以村庄供水为主的联村联片供水工程和管网延伸工程的供水人口时．宜按现状用水人口计算。     

Optimal planning of water supply system for long-term sustainability

Developing a long-term system plan for sustainable water supply is a challenging task due to system complexity and future uncertainties in water demands and source availability. Here a coupled optimization model is proposed for water supply system design and long-term operations by deciding system component sizes and water flow allocations simultaneously. The objective is to minimize overall system costs (i.e., sum of capital and operation costs) while meeting water demands and operational constraints. The economic costs include initial component construction costs and operation expenditure over pre-defined operation years. The proposed model integrates a genetic algorithm with a linear programming model to optimize water infrastructure investments and annual water transfers satisfying flow constraints. The coupled model was applied to a simplified water supply network composed of multiple water sources and users. For the application network, various qualities of water from different sources could be supplied to different users. Plausible future scenarios with time varying water demands were simulated representing potential future conditions. Application results show that the proposed coupled model is beneficial in decision making process to design structural components in near future and prepare long-term policies for water shortage and water right issues in upcoming years. The model can be tailored to a specific system and various regulations and conditions can be incorporated within the model without adding complexity to the optimization framework.     

城市供水产销差率与漏损控制研究进展

针对产销差率居高不下这一供水行业问题,研究了供水产销差率的定义和组成、水平衡分析、国内外供水产销差率及漏损现状,以及当前控制产销差率、漏损率的技术和方法,如DMA(district metering area)分区、管网压力控制、检漏工具和管网建模等。降低产销差率是一项综合性的任务,需各种措施共同施用,才能有效提升供水企业的效益。     

建设山西大水网为转型跨越提供水资源保障

山西大水网是解决山西转型跨越发展用水需求和应对特大干旱而提出的一项战略规划,其总体架构为两纵十横,以山西纵贯南北的黄河北干流和汾河两条天然河道为主线,以覆盖全省六大盆地和11个中心城市的十大供水体系为主骨架。供水区包括91个县（市、区）,面积占全省总面积的72％,受益人口占全省总人口的84％,GDP占全省的88％。到2015年,大水网基本建成后,全省总供水能力达到91亿m^3,其中当地地表水37亿m^3,提引黄河水24亿m^3,地下水供水量将压减到30亿m^3,供水保障能力大幅提高,应对特大干旱能力加强,生态环境明显改善。     

浚湖筑岛 保护太湖

构成湖泊生命的容积、水量、水质三要素,在太湖都受到了不同程度的损害。指出保护太湖需从增加水量,治理污染和拓浚湖容三方面入手,着重对浚湖问题进行论证并提出设想。浚湖可以获得防洪、供水、环境效益。     

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。     

PARAMETERS OF WATER CIRCULATION NETWORK FOR A DISTRICT HEATING AND COOLING SYSTEM

ＮＯＭＥＮＣＬＡＴＵＲＥＣＨＣＰ　　Ｃｏｍｂｉｎｅｄｈｅａｔｉｎｇ ,ｃｏｏｌｉｎｇａｎｄｐｏｗｅｒＣＯＰＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｃｈｉｌｌｅｒＤＨＷＤｏｍｅｓｔｉｃｈｏｔｗａｔｅｒｅｐ ＰＥＣｏｆａｃｈｉｌｌｅｒｐｅｒｕｎｉｔｃｏｏｌｉｎｇｏｕｔｐｕｔＥ1 ＰＥＣｏｆＤＨＷ (ＭＷ )Ｅｈ,ｎ ＰＥＣｏｆｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｐｕｍｐｓｉｎａｗａｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋ (ＭＷ )ＰＥＣＰｒｉｍａｒｙｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ (ＭＷ )Ｑ1 ＤＨＷｌｏａｄｏｆＣＨＣＰｓｙｓｔｅ…     

火电厂补给水系统气垫式调压室的数值模拟

火电厂补给水系统具有管道布置受地形影响起伏波折和管道长的特点，在断电停泵时管道上凸点容易产生负压。气垫式调压室是工程中消除管道负压的重要措施之一，文中研究了以气垫式调压室及水泵为边界的管道水力过渡过程，建立了数学模型，并对实际工程的补给水系统进行了计算，结果表明设置气垫式调压室后管道由于断电停泵而产生的负压完全消除，说明气垫式调压室解决火电厂补给水系统管道的负压问题效果显著。气垫式调压室在火电厂补给水系统中已得到成功应用。