并联输水管道设计方法

针对长距离并联输水系统的特点，以年费用最小为目标，应用动态规划建立了优化设计数学模型。对模型求解中涉及到的并联输水管管径的选定和汉量分配问题作了探讨，推导了连接管设置间距计算式。算例表明，所设计的并联输水管道，可明显节省年费用。     

多孔并联分段低压输水系统的水力特性和控制

在详细分析多孔并联分段低压输水系统水力特性的基础上，建立了这一输水系统的非恒定流控制方程以及关闸和不关闸条件下的保水堰边界条件。应用所建立的数学模型对南水北调天津干线工程进行了数值模拟计算，得到了运行工况和检修工况下该输水系统的水力特性以及并联空间连通性对水力特性的影响，并提出相应的控制措施。本文还针对输水系统的水力特性，对单联分段低压输水单元的水力振荡方程进行了修正，推导出多孔并联分段输水单元的水流振荡方程和连通式保水堰自由水面的固有振荡频率公式，提出了消除水力共振、缓解输水单元水力振荡的控制条件，为工程设计和运行管理提供技术依据。     

长输水管道系统水力计算简化模型

在长输水管道系统水力计算中，常需要对系统的某些局部管网或节点状态进行适当简化，以便水泵选型设计和整个系统方案的比较分析及优化布置。该文针对长输水管道系统中常见的并联运行水泵及其分支管道系统和并联布置管道系统分别导出了其水力计算简化模型。     

长距离输水泵站机组选型探讨

长距离输水泵站机组选型合理与否，对泵站工程投资和年耗电费影响较大。本文以年费用最小法建立了长距离输水泵站机组选型的数学模型和管道优化设计的线性规划模型，并附有算例和解法。     

流量保证条件下长距离输水系统管径优化研究

针对流量保证条件下长距离输水系统管径优选问题,综合考虑流量保证率和管道年费用,建立长距离输水系统管径优化模型。首先,考虑需水量的随机性,综合输水系统供水量和需求端用水量,表征长距离输水系统的流量保证率;其次,综合分析管网造价、年动力费用、管网投资及大修费等,建立输水管道年费用表达;最后,结合流量保证率和管道年费用,建立多目标优化模型,运用遗传算法求解,寻求最优管径组合方案。工程案例表明:该地输水系统的最优管径组合方案为线路A管径为DN550,线路B管径为DN550,线路C管径为DN500。对应的流量保证率为85.21%,大于70%的流量基本保证率,可满足用户需水量。对应的输水管道年费用为13 524.05万元/年。     

并联输水管道最优流量分配及其应用

针对长距离输水管道水力损失大，耗材量大的特点，本文就并联输水管道，以沿途各分流点的分流流量一定为限制条件，以总水力损失最小为目标，确定分流点从每条管道分流的流量，并解决工程应用问题。本方法对减小输水水力损失，节省管材具有明显效果。     

夹马口取水泵站节能运行优化设计研究

为了探究夹马口取水泵站系统的节能运行方式,推导出水泵机组能源单耗随水泵效率及管路效率变化的数学模型。通过模拟水泵在并联管和单管输水下的运行工况,分析水泵效率、管路效率、能源单耗随管路输水方式变化的趋势。结合夹马口取水泵站的工程特点,优化设计研究中提出水泵出水总管并联输水的运行方式。数值模拟计算结果表明,并联管输水时管路效率及泵站效率明显提高,机组能源单耗明显减低,可以实现夹马口泵站的节能运行。     

阳武河灌区自压管道输水灌溉工程设计经验

阳武河灌区设计自压管道输水灌溉面积13．3万亩，管网分三级管道输水，采用钢筋混凝土管和PVC管。灌区管网的特点是：控制灌溉面积大，供水流量大，地面坡降大，输水管道长，自压水头高，地形复杂。经济分析的效益费用比为3．6，投资回收年限3年，内部效益率20％。     

长距离泵输水工程管道直径选择探讨

长距离泵输水工程管径选择合理与否直接影响工程投资和运行费用。采用费用现值法,考虑工程运行初期和远期输水流量不同、泵站运行方案不同、水泵工作扬程和水泵机组效率不同以及我国实行两部制电价等因素,探讨长距离泵输水工程经济管径的确定问题。以陕西某长距离泵输水管道工程为例,介绍了DN450,DN500,DN600和DN700等4种管径的费用现值计算,以及输水管道经济管径的确定过程,可供类似长距离泵输水工程经济管径选择参考。     

复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型

大型跨流域调水工程。通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用，造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型。模型定义和模化了节制闸、倒虹吸和多孔并联渡槽等3种类型的内边界条件，实现了对输水明渠水力过渡过程中水位、流量大幅度变化的无间断连续模拟。模型应用于南水北调中线一期工程总干渠全线和单个闸门的模拟分析。验证了模型的合理性。结果表明，模型能够模拟多内边界复杂输水渠道的水力响应过程，可作为南水北调中线一期工程等跨流域大型明渠输水工程的模拟工具。     

基于引水限制调度线的并联水库系统供水优化算法及应用

以实现梯级水库群或者水源连通工程水量补偿式调节为目标,针对并联水库的联合供水特征,采用引水限制调度线控制引水水库可引水量,引入粒子群算法构建了并联水库优化调度模型。通过优化引水调度线提出可以改进并联水库系统的调度规则和调度方法,将优化和常规调度有机结合,并根据并联水库系统实际运行条件设置模型的目标函数、约束条件和参数设置方法。以X市S水库和L水库组成的并联水库系统为实例,采用该模型进行优化模拟。结果表明:并联水库系统经优化年均弃水量比两库单独供水的弃水量减少5 496万m~3,末库容比两库单独供水时提高203万m~3。在95%供水保证率时,并联水库系统供水系统的年供水能力比双库单独供水能力之和提高了5 556万m~3。优化形成的引水限制调度线分布形态合理,并联供水系统经过优化大幅度提高了水库系统的供水能力,证明了基于引水限制调度线的并联水库系统供水优化算法的可行性,该方法对并联水库联合调度具有重要参考价值。     

并联组合建模在径流预测中的应用

针对径流预报的具体特征和相关问题,本文首先建立多元时变灰色预测模型,在分析多元时变灰色预测模型、非时变的免疫神经网络模型、最小二乘支持向量机模型在径流预报中应用的优势和不足的基础上,讨论并联组合预测建模的实用意义,并基于提高样本数据的精度将三者进行并联组合集成建模,充分发挥多种模型各自优点且相互补充。最后以新疆伊犁河雅马渡水文站的年径流预测为例,对该站年径流量进行并联组合预测建模,通过与三个单项模型的预测结果的比较分析,证实了本文所提出的组合预测的合理性、普适性和可靠性。     

Optimal Sizing of Flood Damage Reduction Measures Based on Economic Efficiency

A computer-based planning methodology for optimally sizing flood dam age reduction systems is presented. The decision variables are the size of each structural component of the system, such as storage capacity for reservoirs and flow capacity for channel improvements, and the choice of which non-structural plan to im plement in various regions of the floodplain. The decision criterion is to minimize total system cost, which is the sum of the discounted annual cost of implementing and maintaining each measure and the residual expected annual flood damages. A hydrologic and economic simulation model is combined with a search algorithm. The simulation model incorporates procedures for determ ining the total economic cost for a specified plan. The optimization algorithm iteratively executes the simulation model in an automated search for the optimum plan.     

基于INMOPSO的含水风光电力系统优化调度研究

考虑水风光可再生能源消纳受阻问题,以运行成本最小和水风光弃电量最小为目标建立了电力系统多目标优化调度模型.运用多目标法改进约束条件处理方式,采用马氏距离改进适应值计算方式,提出了改进小生境多目标粒子群算法.实例计算结果表明,改进算法的近似Pareto前沿、算法收敛性和解分布的均匀性均优于对比算法,最佳均衡解的运行成本和...     

Application of the LP-DP approach to Andong and Imha parallel reservoirs,Korea

This paper presents an application of a previously developed linear programming-dynamic programming (LP-DP) methodology to the operation of Andong and Imha parallel reservoirs in South Korea. The model allows for multioptimization of power generation and municipal, industrial, and irrigation water use. It is shown that the annual average energy and the annual average water supply generated from the joint operation of the two parallel reservoirs by the LD-DP approach is 15.2 and 1.7% more than the contracted power production and water supply respectively.     

RESEARCH ON MATHEMATICAL SIMULATION OF RESIDUAL CHLORINE DECAY AND OPTIMIZATION OF CHLORINATION ALLOCATION OF URBAN WATER DISTRIBUTION SYSTEM

The concentration of Residual Chlorine (RC) frequently violates the standard in situations of urban water distribution system with large water supply area and long time of distribution. If chlorine dosage increases within water treatment plant, although RC in distribution system could meet water quality standard, Disinfection By-Products (DBPs) such as hydrocarbon halide rises. In the paper, a mathematical model of chlorine allocation optimization was presented based on reaction kinetics mechanism and optimization theory to solve the problem. The model includes the objective function of minimizing annual operation cost and constraints of RC standard and rational chlorination station distribution, and solving by 0-1 Integer Programming (IP). The model had been applied to a real water distribution system. The simulation results of the model showed that adding chlorine in‘ water distribution system remarkably improved water quality and reduced the operation cost by 49.3% per year less than chlorine dosed only in water treatment plant to meet RC standard. The results prove adding chlorine in water distribution system based on the model can bring both technological and economic advancement.     

固定式喷灌系统经济管径的计算方法

在分析了固定式喷灌系统的管网投资、年运行费用与管径函数关系的基础上,利用工程经济分析中费用最小化准则和非线性规划理论,建立了求解喷灌系统管网经济管径的数学模型,并给出了无约束条件直接求解经济管径的计算式．     

树状低压输水灌溉管网线性规划优化模型及其求解

针对当前南方地区大规模低压管道输水灌溉管网规划设计中存在的技术难点,建立以管道输水灌溉系统的年费用最小为目标函数的树状管网优化线性规划模型,并将内点法应用于模型求解,取得了良好的效果。     

跨流域补偿调节的梯级水电站主要参数优选

本文应用非线性规划,优选规划阶段的水电站群的主要设计参数,并提出了相应的数学模型和算法。这一模型能较好地适应水电系统大规模和非线性的特点,在考虑水电站群跨流域补偿调节的条件下,同时优选各个水库的正常蓄水位和死水位,同时优选各水电站的最佳装机规模及其装机程序,使规划期内全电力系统的总费用现值最小。 本文曾结合某电力系统,对分布在四个不同流域上的五座具有不同调节性能的水库,和十一个水电站所组成的系统,对待建水电站进行了参数优选,得到了比较满意的结果,已提供有关部门在规划阶段中参考。     

Environmental assessment and cost estimation of drinking water and wastewater systems for transition areas in Sweden

In the Stockholm region there are around 90,000 households with single systems. These households cause larger phosphorus flows to the Baltic Sea than the 1.8 million people connected to four advanced large-scale treatment plants in the same region. According to city plans, some of these areas with on-site systems in transition to permanent living shall be connected to central systems. The problem is however that this sewer system will take decades to complete. It is also not ensured whether or not all peripheral areas with on-site systems could be connected to the central systems. To help support environmental decisions for the selection of wastewater systems for these areas, an Excel-based model has been developed where the cost for the systems can be assessed and evaluated in relation to their environmental impact. The model deals with two types of environmental issues: substance flow analysis and energy analysis. The cost part considers investigations, investments, design, operation, maintenance and supervision, and calculates total annual cost for the water and wastewater system per person.