城市自来水与中水系统综合规划的优化研究

面对我国许多城市用水量不断增加与原水资源短缺的现状 ,提出将中水系统纳入城市供水系统 ,统一规划 ,并提出了一套自来水与中水系统综合规划的优化方法 :根据统计回归原理 ,建立供水系统费用模型 ;按照年成本法 ,建立供水系统综合规划的优化模型。经仿真计算 ,获得了满意的结果。     

大规模供水系统直接优化调度方法

根据给水系统的网络特性，并结合我国实际情况，对优化调度控制方法进行了系统的分析，建立了优化目标函数及约束方程，针对大规模供水系统特点，提出了直接优化调度实用模型及算法，为满足工程应用要求，采取软化约束条件的措施，达到寻求可行满意解的目的，并改进开发了求解混合离散变量的供水系统直接优化调度软件，进而以我国实际城市为对象，进行了供水系统优化调度的现场实践，证明了其实用性。     

浅析中水供水系统在城市节水中的应用

对居民家庭用水情况进行了调查分析，指出了城市供水系统的缺陷，建议建立非饮用中水供水系统，消除水资源利 用不当状况以堵塞水资源浪费漏洞。     

水库群供水系统优化与实时调度研究

本文利用大系统分解协调原理，应用目标规划法，结合模拟技术具有仿真好、运算速度快、模拟过程容易控制的优点，提出了一种新的优化方法——目标规划模拟法。建立了库群供水系统目标规划模拟模型，并在优化调度的基础上研究实时调度方法，提出了绘制多级保证率分区调度图进行实时调度的方法     

城市多源供水系统成本优化方法分析

供水系统是城市居民生产生活、社会生态发展的重要系统。然而，随着社会对水资源需求量的不断增大，当前城市水资源紧张程度日益严重，此外，城市供水系统的整体建设与运营成本也越来越高。在满足各类用户对水资源质量、压力及水量需求的基础上，为尽可能地节约水资源并实现供水成本最低化，提出采用多源供水系统优化方案，对各类水源取水量、各水厂处理量以及各类用户的配给量进行优化配置。首先，简要介绍了城市供水系统的组成结构；其次，建立了多源供水系统优化配置数学模型，并对优化过程中采用的优化算法工作流程进行分析；最后，以遵义市旅游开发区为研究对象，对所提出的多源供水系统优化配置方法进行实例验证。研究结果表明：采用所提出的优化方法，可以在较少的迭代次数下，实现对多源供水系统的优化配置。     

不确定条件下的多水源联合供水调度模型

本文针对城市供水调水系统中存在的不确定性与复杂性，运用区间两阶段随机规划的方法，建立了多水源联合供水调度的优化模型。该模型以供水调度系统成本最小为目标函数，模拟了地表水源、地下水源、外来水源等多种水源联合供水，并对多种水源的调水目标进行优化。以区间形式给出优化结果，为决策者提供宽裕的决策空间。利用该方法，可充分考虑系统中不确定因素对系统成本的影响，更真实的反映多水源联合供水系统的实际情况。     

集约型灌溉农业区供水系统优化调度技术研究

本文针对干旱地区集约型灌溉农业的供水特点，基于大系统分解协调技术中的目标规划法，用模拟技术生成子系统非劣解集，提出目标规划模拟方法，建立多水库供水系统目标规划模拟模型．在优化调度的基础上研究实时调度方法，并编制出操作性强的交互式实时调度软件．     

多级串联加压泵站供水系统优化调度研究

结合白沙镇供水管网系统的特征,采用系统的观点和最优化的理论建立了该镇供水系统的多级串联加压泵站变时优化调度模型,对模型采用动态规划求解,得出一个调度周期内每级泵站开泵的最佳时段,为该镇供水系统的优化调度管理提供参考。     

城市供水系统两级优化调度研究

为了使城市供水系统调度更具科学性,达到节能降耗的目的,对供水系统的优化调度进行研究。建立并验证了供水系统宏观模型的可行性,分析了宏观模型的精度及优势。以该宏观模型为基础,建立以最小费用为目标的一级优化模型,对多水源供水系统的流量及压力进行重新分配。以一级优化结果及宏观模型理论为前提,建立二级优化调度模型,并运用寻优能力较强的遗传算法进行求解,对北方某市的供水系统进行两级优化调度。结果表明:与优化前相比,一级优化后整体供水成本呈下降趋势;二级优化后,水泵的组合方式发生了较大变化,调速装置得到充分利用,优化后整个供水系统能耗低于优化前。因此,对供水系统进行两级优化调度是可行的,能够达到节能降耗的目的。     

多水源泵站优化调度的工况适应性研究

在供水系统实际运行过程中,为满足管网中各水源泵站的工况变换要求,对多水源供水系统的工况适应性进行了研究.在微观水力模型的基础上,建立了具有工况适应性的多水源供水系统分级优化调度模型,并采用遗传算法予以分析和求解,实现了在变换工况下各水源泵站的优化调度,为调度人员进行准确合理的调度决策提供依据.将所建立的模型应用于桌城市供水系统的优化运行过程中,实践证明,该模型能够满足供水系统水源泵站工况变化要求,在保证了工况变换时安全供水的基础上,降低了系统运行费用.     

上海供水专业规划研究方向的探讨

为了满足上海城市规划发展的需要，作为重要基础设施之一的供水系统，其规划工作必须未雨绸缪。本文结合上海城市供水系统现状，从水源地的开发、城市需水量的发展预测、应用数模分析管网系统等方面，对上海供水规划的研究方向提出了建议，并对一些具体的、应着重关注的问题提出了设想。     

可持续城市水环境系统规划设计方法与工具研究

在明确可持续城市水环境系统概念特征的基础上,以最大化系统的可持续性为根本目标提出了系统规划设计原则,建立了以系统模式选择、空间布局优化与工程设计为核心步骤的三阶段规划方法,自主研发了规划新工具——基于多属性不确定性决策的系统模式筛选模型与基于空间多目标优化的系统布局优化模型。将所建立的方法与工具应用于某新城地区的水系统规划,为当地确定了系统建设模式与空间布局最优方案,并验证了研究成果从理念原则、方法工具、与现有规划体系衔接等多个层面满足当前城市水环境系统规划的需求。     

秦皇岛城市供水自动化管理研究

分析了秦皇岛市供水系统实施全面自动化管理的必要性和可行性,介绍了城市供水系统的构成及其4项自动化管理系统.提出运用网络技术、扩频数字微波技术等,将已建成的自动化系统联成整体,建立秦皇岛城市供水综合自动化系统的思路。     

基于区间二阶段随机规划的多水源优化配置

针对多水源调度系统中存在的复杂性和不确定性,将二阶段随机规划与区间规划相结合,构建关于多水源调度系统的区间二阶段随机规划模型。该模型用概率密度函数和区间参数等形式,有效表征系统目标函数和约束中存在的复杂不确定性,模拟了不确定条件下的多水源调度过程,通过模型求解得到以区间形式给出的优化结果,并将模型应用于某城市供水系统,结果表明,该模型可以有效的进行多水源、多用水部门的优化配置,为决策部门提供合理的决策方案。     

研究生论文摘要

城市需水量预测系统的开发研究 研究生:尹学康 导师:许仁荣 (湖南大学土木工程学院 410082) 城市需水量预测是城市供水系统中长期规划和管网优化调度的基础。通过分析深圳特区用水量变化规律,采用非线性回归分析、时间序列、人工神经网络、灰色模型和组合预测模型分别对时需水量、日需水量、年需水量进行了研究。通过分析各种模型在不同预测类型中的优缺点,提出了指导选择城市需水量预测模型的方法。研究得出以下结论:     

北京市防洪洪水系统输水预测与调度模型研究

本文通过对北京市防洪供水系统的分析与研究，提出了子系统划分与子系统内单元划分的方法；对圣维南方程组采用隐式差分格式代替微商，建立了渠道非恒定流实时预测模型，并有和牛顿－拉夫逊法迭代求解；将单元出流断面水位作为控制变量，单元放水流量作为决策变量，建立了防洪洪水系统实时调度模型，并用二分法的优化方法，对实时调度模型进行求解，应用本模型，编制了北京市防洪供水系统实时调度应用软件。     

不确定条件下的多水源联合供水调度模型

本文针对城市供水调度系统中存在的不确定性与复杂性,运用区间两阶段随机规划的方法,建立了多水源联合供水调度的优化模型。该模型以供水调度系统成本最小为目标函数,引入概率分布及区间数表示不确定性,模拟了地表水源、地下水源、外来水源等多种水源联合供水过程,并对多种水源的调水目标进行优化。以区间形式给出优化结果,为决策者提供宽裕的决策空间。利用该方法,可充分考虑系统中不确定因素对系统成本的影响,更真实的反映多水源联合供水系统的实际情况。     

大规模供水系统优化调度的建模方法

根据给水系统的网络特性 ,并结合我国实际情况 ,对优化调度控制方法进行了系统的分析 ,针对隐式模型 ,提出了分级优化方法 ,特别是根据含调速泵供水系统的特点 ,提出了优化调度策略 ,并进行了实际城市的应用 ,证明了其实用性。     

城市水系统关联模型研究

为了理清城市水系统中多因素间的复杂关系,对系统解决城市水问题提供帮助,基于水系统理论与城市水系统模拟相关研究,提出了城市水系统中水-经济社会-生态环境各因素之间相互作用和反馈的关联模型理论框架,建立了城市水系统演变过程中由针对经济发展的正反馈回路和针对可持续性的负反馈回路共同控制的新模式,构建了模拟城市水-经济社会-生态环境内在联系的城市水系统关联模型。以武汉市为例,应用建立的城市水系统关联模型,采用2001—2017年的历史统计数据,建立了武汉市城市水-经济社会-生态环境各要素之间互馈作用的模拟模型,预测了武汉市的城市发展轨迹,并与武汉市2030年的远期规划进行比较,验证了模型的有效性,表明城市水系统模型能够揭示城市水-经济社会-生态环境多要素的耦合驱动机制,体现了节水技术与绿色发展相关政策两大因子导向下的生态环境、经济社会协同发展的良好预期。     

北京市防洪供水系统输水预测与调度模型研究

本文通过对北京市防洪供水系统的分析与研究，提出了子系统划分与子系统内单元划分的方法；对圣维南方程组采用四点隐式差分格式代替微商，建立了渠道非恒定流实时预测模型，并用牛顿－拉夫逊法（Ｎｅｗｔｏｎ—Ｒｅｐｈｓｏｎ）迭代求解；将单元出流断面水位作为控制变量，单元放水流量作为决策变量，建立了防洪供水系统实时调度模型，并用二分法的优化方法，对实时调度模型进行求解．应用本模型，编制了北京市防洪供水系统实时调度应用软件．