基于SWMM模型的雨水管网优化

利用SWMM模型模拟所选区域排水系统的运行现状,分析得出其"瓶颈制约",并提出改变节点高程和增大管径这两种管网改造方案。在两年重现期下,两种改造方案分别使整个排水系统的溢流量减少了44.78%和81.62%,明显缓解了节点溢流和管道过载情况。进一步模拟两种改造方案下管道的淤积情况,发现增大管径这一方案缓解节点溢流和管道过载的效果比较理想。这为城市排水管网优化设计、管网改扩建和管道养护提供了技术支持。     

分流制雨水管网滞留污染物的估算研究

为了定量研究降雨时分流制雨水管网滞留污染物占总污染物的比例,对某研究区域雨水管网中的滞留污染物定期取样检测,并根据研究区域的基础数据建立SWMM模型。同时,提出了一种雨水管网滞留污染物的计算方法,即以检测到的雨水管网污染物浓度及充满度计算滞留污染物质量。将滞留污染物数据输入SWMM模型中,分析对比有无滞留污染物的管网排放口污染物浓度的变化情况。模拟结果表明,在1年一遇的降雨条件下,雨水系统内的滞留污染物对COD、NH3-N、TP总污染负荷的贡献率分别为43. 30%、92. 75%、58. 83%,雨水管网滞留污染物占雨水管网总污染物的比例较大。     

基于枚举算法的雨水管网优化设计

考虑到雨水管网的布置和计算特点,采用枚举算法进行雨水管网的优化设计。针对雨水管网内所有的干管和支管,该算法能够遍历雨水管道可选的标准管径集,找出符合约束条件的所有管径组合,然后利用造价函数筛选出管网造价最低的一种组合,并将其作为最终优化结果。利用Visual Basic 6.0语言编程并进行了工程应用,结果表明,枚举算法可以适用于复杂地形的雨水管网优化,是非常实用的全局优化方法。     

基于地表路径追踪的排水流域识别方法

基于传统的水文流向分析算法,通过对汇水流域的计算方法进行改进,建立了综合考虑地形变化因素和城市雨水管网系统布局的流域识别计算方法。实例研究表明,该方法可快速实现雨水管网系统影响下的排水流域自动计算,可为雨水管网系统的规划改造提供技术支撑。同时,结合水力模型工具计算超标降雨下的内涝情景,以原始地形栅格叠加内涝淹水计算结果后的新栅格数据为基础,开展了北京下凹式立交桥客水区影响范围划定的实例研究。结果表明,基于路径追踪法,以立交桥低区范围内栅格作为路径追踪终点,可计算获得不同重现期情景下的客水区影响范围,为桥区内涝规划改造方案的制定提供重要的决策依据。     

大直径埋地钢管管顶土压力及其设计模型研究

以往埋地钢管的管顶土压力研究结果多基于小直径管道,对大直径管道并不完全适用.建立了埋地钢管有限元计算模型,分析了不同管径、径厚比和埋深下的管顶土压力,并与传统设计模型进行比较,探讨了相关参数对土压力的影响.提出了一种新型的土压力设计模型——盆式模型,采用"直线+抛物线"形式描述土压力分布,根据管径和埋深情况采用"Mar...     

基于冗余选择策略差分进化的供水管网多目标优化

针对进化算法在大规模供水管网优化设计过程中计算效率低的问题,提出一种基于冗余选择策略差分进化算法。该方法在选择阶段往每一代种群中重复添加冗余数个当代最优解向量形成父代种群,适当降低种群多样性引导种群向更好的方向进化、快速获取近似最优解。以管网造价为经济性目标函数、节点富余水头方差为可靠性目标函数,建立供水管网优化设计的多目标数学模型,并采用BIN基准管网加以验证。利用冗余选择策略差分进化算法进行计算时,冗余度为6%可在保证解精度的情况下提高62.768%的计算效率,冗余度为1%～6%时得到的经济性指标和冗余度为1%～3%时得到的可靠性指标均优于标准差分进化算法,并得到F最佳取值范围为0.1～0.3,CR取0.4最佳。基于冗余选择策略差分进化算法可提高计算效率,能快速有效地获得供水管网优化问题的近似最优解,表现出良好性能。     

市政排水管网优化设计的方法研讨

市政排水管网的优化设计主要解决二方面问题：一是已定平面布置方案下，排水管径、埋深及提升泵站的优化设计。二是排水管网平面布置方案的优化研究。比较了各种方法的适用条件和优缺点．并加以详细阐述。     

基于FLUENT的排水管网优化设计研究——以广安武胜县某工业园区为例

排水管网优化设计方法主要有管线的平面布置优化和管线布置给定情况下管径-埋深的优化。文章介绍在地势变化不大的平坦地区对排水管网进行管径-埋深优化的过程中引入FLUENT软件,模拟流体在管道中的流动状态。通过观察流体的流速和压力变化验证不同管径下流体是否能正常通过管道,并筛选出最优的管径集合。最后通过广安市武胜县某工业园区排水管网设计项目进行验证该方法具有减少工程造价的作用。     

市政排水管网优化设计的方法

市政排水管网的优化设计主要是解决已定平面布置方案下,排水管径、埋深及提升泵站的优化设计以及排水管网平面布置方案的优化研究。介绍比较了直接优化法、间接优化法、遗传算法等优化方法的适用条件和优缺点。最后对管线布置的基本原则作了详细阐述。     

城市化对排水系统的影响及自适应改造研究

分析了城市化对原有排水系统的影响,并提出提高城市排水管网设计标准的改造方案。以呼和浩特市W排水系统为研究对象,应用SWMM工具,结合Arc GIS,对其排水系统进行动态仿真模拟计算。在不同降雨情景下,分析与比较了研究区域在不同管网设计重现期改造方案下的溢流量等信息,计算内涝风险指数。结果表明,城市扩张增大了原有排水管网的负荷;提高管网设计重现期可以降低内涝灾害的风险系数。另外,借鉴经济订货批量(EOQ)模型的评价方法,依据工程性与经济性评价选取最优自适应改造方案。以上方法可用于其他地区城市化自适应改造措施研究,为城市排水系统规划和防洪排涝提供理论依据和决策支持。     

居民小区雨污排水管网调查与分流改造方案

通过调查华东某市居民小区雨污排水管网,分析了该区域雨污排水管网存在的问题,提出了污水管与雨水管的改造原则及方案,有利于完善居民小区雨污排水管网,改善区域水环境质量。     

龙丽园某雨水立管反冒水现象浅析

1 工程概论 龙丽园由两栋高28层的塔楼构成,总建筑面积4.8万平方米。其一单斗雨水管管径200毫米,用于排泄28层顶天面的雨水,立管设于各楼层某单元阳台,该根立管同时排泄阳台上的地漏废水(主要是洗衣废水),雨水立管在三楼平台经两个90度转弯后再沿墙垂直敷设直至室外地下,再接入庭院雨水管网。由于埋地管为避免与室外电缆沟交叉,埋深较大,进入检查井时进水口低于室外雨水管。     

大尺寸脉冲涡流检测热力管道腐蚀缺陷

基于时域有限差分算法，对大尺寸脉冲涡流检测热力管道腐蚀缺陷进行仿真模拟，并进行试验验证。利用非均匀网格的时域有限差分算法仿真模拟了不同长度、不同深度的环状凹槽，以及不同管径和不同埋深的情况，对于大多数情况，中期感应电压差异大于晚期感应电压差异，因此选择中期信号区间的感应电压来分析。在中期信号区间内，凹槽长度或深度增加，金属量减少量增大，则感应电压越小。随着管道埋深增大，感应电压逐渐减小。试验得到的规律与仿真模拟一致。不同管径的模拟结果显示，在中期信号区间会出现一个趋势反转点，在反转点以前，随着管径增大，感应电压逐渐减小；在反转点之后，随着管径增大，感应电压逐渐增大。在试验中，中期信号区间放大结果显示，随管径增大，感应电压增大。     

排水管道的管径与埋深及控制点技术措施

通过对排水管道管径、埋深及造价之间关系的论述 ,提出合理确定设计管径及管道埋深是排水管网工程设计的首要问题及控制点技术措施     

考虑暴雨重现期下雨水管网溢流的优化理论初探

以《天津市市政工程预算基价》为基础,建立了雨水管网建设费用模型,并在给定设计流量、起始管埋深和管长条件下,利用枚举算法,全局搜索出造价较优的5种设计方案,且这5种方案的造价分别比规划方案低了10.13%、9.47%、6.25%、5.57%、4.82%。利用SWMM模型模拟了优选方案在不同降雨重现期下的溢流情况,确定了溢流风险与暴雨重现期和管网结构之间的定量关系。结果表明,包括规划方案在内的6种方案,在除0.5年外的其他不同重现期下都存在节点溢流和管道过载情况,管道排水负荷偏高。     

基于管道排水负荷的老城区雨水管网改造设计

针对城市老城区雨水管网提标改造需求大,但实施条件受限的实际情况,为了不全面大幅改造整个区域雨水管网,提出了一种基于管道排水负荷的老城区雨水管网改造的设计方法。根据设计排水标准,以管道排水负荷为导向,通过整合区域雨水管网系统,制定不同的管道排水负荷等级,并适当增大局部位置管道布置密度以降低雨水管网系统的管道排水负荷,从而提升整个区域排水能力,同时协调泵闸运行,增大管道水力坡降。以武汉市青山临江片老城区雨水管网改造为例,介绍了基于该法的具体设计方案。实际运行情况表明,该区经历了数场P=1~5 a的降雨,原积水点均未发生积水,达到了预期效果。     

城市配水管网区域改造聚类技术研究

阐述了模糊C均值(FCM)算法和马尔科夫随机场(MRF)的相关理论知识和基本框架。首先建立了基于模糊C均值的给水管网区域改造算法,它可直接应用MPR-Pipe算法得到的管网管段"重要性"值完成对管网的区域聚类;接着,建立了基于马尔科夫随机场和FCM算法的MRF-FCM区域改造算法,它同时考虑管网的拓扑信息和属性信息对管网区域聚类。根据工程实例进行算法实践,结果表明,两种算法可以得到符合实际工程应用的区域聚类,确定优先改造区域,为管网改造问题提供了切实可行的解决方案。     

基于SWMM模型分析的城市积水区改造

以镇江市京口路、学府路积水区为例,通过现场踏勘,搜集、实测现状管网资料,利用镇江市新修订的暴雨强度公式对现状管网进行校核。以SWMM模型为模拟平台,结合不同重现期降雨过程对研究区域排水系统进行模拟,分析现状及改造方案在不同暴雨重现期下,排水管网的承载能力、积水点位置、积水深度和积水时间。该积水区排水系统经改造后,能够改善区域积水状况,并能够有效应对高强超频暴雨。     

基于全寿命周期的供热管网管径优化设计方法

结合供热管网现代优化算法和确定管径的传统方法,提出了一种管径优化设计方法。该方法首先根据水力计算确定几种可行的管径布置方案,然后根据全寿命周期内管网成本最低确定最优方案。实例分析表明,该方法省去了编程的麻烦,克服了传统管径选取的盲目性,达到了更加节能和便于实际应用的目的。     

基于XPSWMM模型的平原水网城镇防涝规划研究

平原水网城镇由于特殊的地形和水系特点,区域内雨水排口众多,排水分区相对独立,存在泵排区域和自排区域,部分雨水管道出水口标高过低,排水不畅而造成积水现象。以溧阳市老城区为例,基于现有CAD管网和地形高程数据,运用GIS信息集成技术对老城区现有管网信息进行梳理,采用国际商用模型XPSWMM软件构建区域雨水管网系统模型,评估管网的现状排水能力,识别洪水风险区域、系统的局限性及洪涝成因,并通过模型模拟可行的管网提标方案,探求解决排涝的技术方法。