极小降压空间下城市供水管网的DMA分区方法

在实施独立计量区域（DMA）分区时关闭边界阀门会造成管网中局部压力不满足管网规定最小服务水压. 针对上述问题,以谱聚类算法分区后边界管段(BPs)的数量及其平均体积流量、管径和长度作为目标函数,通过MATLAB中的函数gamultiobj得到最优分区BPs.设置一系列不同的最小服务水压并将它们作为约束条件,以分区后节点平均水龄和分区成本为目标函数,经gamultiobj优化计算得到Pareto最优解,根据解的情况确定BPs上设备的最优布置方案.采用模拟退火算法找出最佳管段更换方案,使得管网水压满足要求.以仅有0.09 m降压空间的Modena管网为例,采用本研究方法,在顺利完成分区的基础上还使分区后大体积流量用户和管网末梢用户的水质得到改善.该方法可以实现极小降压空间下管网的DMA分区,且在分区后仍能保证管网正常运行.     

供水管网DMA分区及优选分区边界管段方法研究

针对目前城市供水管网进行独立计量分区（DMA）方法不成熟、依赖经验较多的问题,提出了一种新的DMA分区方法。以分区边界管段（BPs）长度和BPs中高流量管段数量最小化为目标,定义了两节点间相似度计算公式,利用谱聚类（SC）算法完成对DMA区域的划分。在满足管网压力限制的条件下,以节点压力标准差之和、综合水龄指数和分区成本作为优化目标,建立BPs上阀门和流量计优化布置模型。使用多目标粒子群（MOPSO）算法求解该模型,得到Pareto最优解集;通过优劣解距离法（TOPSIS）进行多个布置方案的决策。将该方法应用于某实际管网进行DMA分区,结果表明,该方法可以顺利完成管网DMA分区,并在改善分区后管网水力水质性能及降低分区成本等方面起到显著作用。     

基于AHP-GRA的城市内涝风险评估及调蓄池选址

为探索调蓄池的选址方法,综合考虑影响城市内涝的积水风险和超载风险,提出采用层次分析-灰色关联分析(AHP-GRA)方法建立多目标风险评估模型,并对城市内涝风险进行综合分析,以加权灰色关联度小于0.6的节点作为分散调蓄的选址点.应用案例验证表明:以该评估模型选取的位置设置调蓄池与传统的末端调蓄方案相比,对消除城市内涝风险,提高城市防涝标准有显著效果,可得到合理的调蓄池选址方案.