基于EPA的供水管网事故响应优化方案

为改善城市供水管网的故障响应方案,从经济性和可靠性角度出发,应用数学建模与最优化理论,对城市供水管网故障对策进行系统研究.提出分步优化的思想,即首先进行供水管网故障响应方案估计,然后进行关阀维修、泵站调节组合方案优化.组合方案优化采用Epanet软件分别进行求解.分别编制相应计算程序,对某一假想管网进行故障响应优化.研...     

基于EPA的供水管网事故响应优化方案

为改善城市供水管网的故障响应方案，从经济性和可靠性角度出发，应用数学建模与最优化理论，对城市供水管网故障对策进行系统研究。提出分步优化的思想，即首先进行供水管网故障响应方案估计，然后进行关阀维修、泵站调节组合方案优化。组合方案优化采用Epanet软件分别进行求解。分别编制相应计算程序，对某一假想管网进行故障响应优化。研...     

城市供水管网优化设计两步法

为改善城市供水管网的设计方案,从经济性和可靠性角度出发,应用数学建模与最优化理论,对城市供水管网优化设计进行系统研究.提出两步优化的思想,即首先进行供水管网拓扑结构优化,然后进行管径组合方案优化.供水管网拓扑结构优化以单位流量年计算费用作为管段的权值,采用改进的狄克斯特拉算法进行求解,管径组合方案优化采用遗传算法进行求解.分别编制相应计算程序,对某一管网进行优化设计.研究结果表明由该方法产生的优化设计方案在经济性、水力性和可靠性方面均好于传统设计方案,同时两步优化的解无论在收敛速度方面还是在解的优化效果方面都要好于单纯应用遗传算法所求得的解.     

利用NSGA-Ⅱ算法求解供水管网优化改造模型

为提高供水管网优化改造模型的客观性,给出更合理的优化结果,对供水管网改造单目标优化模型进行适当处理,将水力约束条件转化为独立的目标函数,建立供水管网改造多目标优化模型.利用面向多目标优化问题求解的非控制排序遗传算法-II(NSGA-Ⅱ)求解多目标管网优化改造模型.通过算例验证,算例管网中低压节点问题、管段负荷过大问题、管段改造投资问题,由于都作为目标函数进行求解,给出综合考虑三方面问题的优化结果.通过多目标建模思想以及面向多目标问题优化算法(NSGA-II)的引入,解决单目标模型无法描述管网改造为多目标问题的矛盾,克服采用权重系数或惩罚函数带来的不确定因素.并通过引入人工诱导基因变异算子,加快种群向可行解域的收敛速度,提高算法的收敛速度,而且改善解的合理性.     

我国城市供水管网规划改扩建研究探析

供水管网规划改扩建是解决目前存在的供水管网严重老化、漏损率高、局部地区供水压力低、供水安全性差等问题的有效办法.合理地进行管网改扩建规划对节约投资、降低供水能耗、提高投资效益有重要意义,面对不同的供水需求,供水管网存在的问题越来越突出,亟需通过改扩建规划来解决.结合供水管网规划改扩建应用需求案例,通过展望多种供水管网规...     

面向故障诊断的供水管网水压监测点优化布置方法

为解决供水管网故障诊断中准确率不高、经济性不佳的问题,设计了一个基于改进的果蝇优化算法核极限学习机的供水管网故障诊断模型。经验证,该模型具有学习速度快、故障识别率高等优点。以该模型为核心提出了基于果蝇优化算法的供水管网水压监测点优化布置方法。该方法首先利用果蝇优化算法形成多组水压监测点方案,然后用供水管网故障诊断模型计算每种方案的诊断准确率,选择其中诊断准确率最高、经济性最好的方案作为候选最优方案,并以此方案为基础,使用果蝇优化算法不断循环迭代,最终找到故障诊断准确率高且经济性最好的水压监测点布置方案。利用Matlab语言代码对提出供水管网水压监测点优化布置方法进行了编码实现,使用实际管网数据进行了实验,结果表明,所提出的供水管网水压监测点优化布置方法是一个有效的水压监测点优化布置方法。     

山地城市供水管网分区优化两步法

为解决山地城市供水管网能耗大、漏损严重、爆管频繁和压力分布不均等问题,建立了山地城市供水管网分区优化模型,提出针对已建成管网的分区优化方法.该法先对已建管网进行分区,然后采用NSGA-Ⅱ算法对各区进行管径组合方案优化.供水管网分区先以两个节点间的高差作为管段的特征值,以管段为单位,兼顾各区内部节点的连通性,依次对每根管段上的两个节点按照一个给定的区内最大允许高差值进行分区,使得每个分区内最高点同最低点的高差均在该值范围内.管径组合方案优化采用NSGA-Ⅱ算法进行求解,该算法以各管段管径逼近其经济管径的方向为遗传变异方向.通过编制计算程序,对某一山区管网进行分区优化设计. 结果表明,采用该法进行分区优化,既能有效地降低供水能耗,又能很好地保证管网内压力分布的均匀性.[JP]     

自来水管网的可靠性分析与优化设计

以某科技园区自来水管网为例,分析研究了城市供水管网的可靠性和优化设计,提出了供水管网可靠性优化设计的数学模型．在确保供水管网系统可靠性的基础上建立优化模型,寻求最经济管径,从而建立最经济、最可靠的供水管网系统．对现有供水管网系统进行了优化,给出了优化设计方案．     

城市供水管网仿真模拟分析平台的开发与应用

针对人们对城市供水安全性要求日益提高、供水系统的规模不断扩大、复杂性随之提高等问题,对城市供水管网仿真建模与软件开发技术进行了系统研究．首先,对供水管网参数测试分析技术进行研究,较为准确地掌握了整个供水管网的用水量负荷、用户用水模式及变化规律、压力分布规律及主要供水管段的实际过流能力等状况,建立供水管网仿真模拟数据库．在此基础上,以供水管网科学合理运行、保障供水水质等为目标,结合供水管网在线监测技术,以某城市开放式区域供水管网为例,建立了该区域供水管网微观水力模型,并开发了城市供水管网仿真模拟分析平台．该平台具有良好的扩展性及实用性,目前正在某城市进行应用．     

GPRS技术在供水管网监测系统中的应用研究

一种基于GPRS技术的供水管网监测系统解决方案。方案通过GPRS网络实现供水管网测点数据的传输,降低了系统成本,解决了数据传输的不稳定性导致的数据丢失或延时问题。     

蚌埠市供水管网存在问题及解决措施

针对蚌埠市供水管网现状,提出供水管网运行中存在的问题,并及时加以解决,对提高供水管网管理水平和效益,解决供水管网漏损的问题,实现管理的科学化和现代化,具有举足轻重的作用。     

管流变态模拟的相似理论研究

水力模拟试验是揭示水流运动规律和解决实际工程问题的一种重要手段,水力相似原理是水力模拟试验的理论依据.水力正态模拟的相似理论已较为成熟,在此基础上,借鉴其他水工建筑物变态模拟的方法,从水体受力的角度提出了管流的变态模拟所要遵循的牛顿相似定律及重力、阻力和压力相似准则.这些相似定律和相似准则可用于建立管流(如供水管网)的试验模型,为管网建模和管网系统管理优化提供科学依据.     

面向大规模供水管网的水质监测点布局优化

在供水管网的重要位置布设一定数量的水质监测点,对管网水质进行实时监测,是保障水质安全的有效途径。现有水质监测点布局优化方法的研究大多针对小规模管网,在复杂的大规模管网中迭代求解效率和解集质量低,难以实际应用。为此,针对大规模供水管网节点数量众多且邻近节点相似程度较高等特点,以最小化监测时间和最大化污染事件覆盖比例为目标,建立水质监测点布局优化求解框架。该框架使用基于复杂网络重要性指标和耦合水力特征综合评价的节点筛选模型,对大规模管网中的重要节点进行污染事件模拟,并基于节点空间相似性改进遗传算法的演化策略,提升解集质量。针对实际大规模管网的模拟实验表明,此方法能解决供水管网规模较大时迭代效率和解集质量低的问题,获得有效的水质监测点布局。     

辽化供水管网运行管理分析系统的开发研制

供水管网运行管理分析对于给水系统的优化调度,提高整个供水管网管理水平,提高供水企业的经济效益和社会效益有着十分重要的意义。作者以给水工程理论为基础,针对工业企业水管网的特殊性,研制了辽化供水管网软件管理分析程序。并依此进行了管网的现状工况分析,为工业企业管网优化运行及改扩建提供了准确的准态参数,有效地指导了生产实践。     

图论法研究多水源管网供水分区

目的为了从整体上把握供水管网各水源供水区域的范围,对多水源管网进行供水分区,使得各水源的供水区域可视化.方法从供水管网是一种图的观点出发,基于管网水力计算的平差结果,根据图论原理,生成供水管网流向图的邻接矩阵;在邻接矩阵的基础上搜索水源点的供水情况,形成判断出水源的供水分界点矩阵,进而确定了各水源的供水区域;利用Visual Basic和MapInfo联合编程技术将该方法进行程序编制.结果通过调用复杂多水源管网进行算例分析,实现了多水源管网供水分区的可视化显示.可以从管网总体上获得各个供水区域的范围、大小和分区的具体位置.结论对运行管理人员进行管网水量调配和设计人员进行管网改造具有指导作用.有效解决了多水源管网供水分区的问题,而且该方法具有算法简单可靠、程序编制简单、适用范围广、集成化程度高等特点.     

区域供水管网盲源分离漏失量研究

目前,国际上对漏失量化理论研究较少,建立的管网漏失模型多为估算反推微观模型,未能求出供水管网整体精确的物理漏失水量,无法对供水管网漏失现状进行评价,为此,基于供水管网漏失专用实验平台进行不同用户、不同漏点、不同特性管网的漏失模拟,并将盲源分离理论应用到供水管网漏失分离中,对实验管网获取的在线监控数据用快速独立分量分析算法(Fast ICA)进行处理,成功分离出漏失量.为供水行业制定有针对性的供水管理及技术措施,降低漏失量、提高管网控漏水平提供依据.     

基于遗传算法的灌溉管网同步优化研究

针对目前灌溉工程树状管网优化中存在的将管网与管径分步研究未能实现同步优化及农业灌溉供水成本过高等问题,以管网管长、管径以及水泵的扬程为变量,以灌溉供水成本最低为目标函数,建立了灌溉管网系统的优化模型,采用管网布置与管径同步优化的整数编码方式,运用遗传算法求解目标函数的最优解。实例证明,遗传算法可以有效并快速地同步优化整个灌溉管网系统,得到灌溉供水成本最低的方案,保护了用户的利益,为今后类似同步优化问题提供了借鉴。     

结合图论的供水管网PMA分区方法

供水管网压力分区(PMA)以压力调控为主,兼顾区域计量,可有效地控制城市管网漏失,为此,提出结合图论的PMA分区方法,首先运用自适应AP聚类算法结合经济性计算对供水管网进行初步分区,确定分区数目;然后运用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法计算各个聚类中心点到水源的最短路径,确定各个分区的供水管段;建立分区边界优化模型,运用模拟退火算法求解该模型;最后结合人工经验对部分分区进行适当合并,形成最终方案并运用于Y市供水管网实例,取得良好结果.该种分区方法是以计算机算法为主体并结合人工经验,很大程度降低分区的工作量,并且比传统的人工试错分区具有更大的搜索空间,可用于指导实际供水管网的PMA分区.     

坡度筛选枚举法实现城市污水管网的平面布局优化设计

目的优化污水管网平面布局,完善城市排水管网系统,解决城市污水无序排放问题,实现排水管网建设投资效益最佳化．方法采用枚举法将排水管网有向图的所有可能的形式列举出来,确保最优化方案在计算筛选之列,通过管网建模,对所有的布置形式先从坡度方面进行筛选,保留少量优秀的布局形式进行下一步计算,释放本用于存储其他不佳方案的数据的动态数组,对所有保留的布局形式同样采用枚举法进行参数优化,确保布局优化和参数优化同时达到全局最优．根据小区域全部枚举法的计算结果进行对照验证．结果采用坡度筛选法减少数据处理量,计算结果可靠,使得枚举法采用普通的PC就能顺利完成,同时排水管网实现全局优化．结论坡度筛选枚举法实现了污水管网平面布局优化,在有效排水的基础上最大可能地减少投资,降低费用．     

新装管网冲洗水量计算与控制措施探究

供水企业新装管网冲洗消耗水量大,计量困难。本文对供水企业新装管道的冲洗水量进行简化计算,并提出控制供水企业管网冲洗水量的具体措施,有助于提高供水企业工程管理水平,对节约水资源及降低供水企业经营成本有着重要的意义。