本文關(guān)鍵詞：城鄉(xiāng)供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型研究

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【摘要】：供水管網(wǎng)系統(tǒng)的智能化運行是一項復雜的系統(tǒng)工程。它以供水管網(wǎng)自動計量監(jiān)測系統(tǒng)、管網(wǎng)水力學模型系統(tǒng)以及流量壓力均衡調(diào)控為基礎(chǔ),擁有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理分析、漏水監(jiān)測、水表核查、管道探測、用戶調(diào)查、壓力調(diào)控、維修處理、系統(tǒng)維護等多種功能。想要實現(xiàn)供水系統(tǒng)的智能化科學管理,首先需要建立能夠反映供水管網(wǎng)不同運行工況的水力、水質(zhì)模型。因此,本課題主要的研究內(nèi)容是：Y市供水管網(wǎng)水力、水質(zhì)(余氯)模型的建立以及模型的校核研究,并在校核后的管網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上,對管網(wǎng)漏失控制進行研究。建立管網(wǎng)模型所需要的數(shù)據(jù)通常來自于監(jiān)控采集系統(tǒng)(SCADA)和地理信息管理系統(tǒng)(GIS),并通過現(xiàn)場的實地勘測來建立供水管網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)。但是,在對Y市進行管網(wǎng)建�；A(chǔ)數(shù)據(jù)資料的搜集過程中發(fā)現(xiàn)Y市SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)并不完善,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相對缺乏。因此,本文提出利用現(xiàn)有管道CAD圖紙和GIS系統(tǒng)相結(jié)合的方法來解決管網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)資料不全的問題；提出對重要節(jié)點進行現(xiàn)場補測數(shù)據(jù)的方法來解決SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)不全的問題。同時,本文還提出將大用戶與剩余用戶分離并對剩余用戶進行分區(qū)域流量分配的方法來解決Y市水量資料雜亂沒有系統(tǒng)劃分的問題。在對管網(wǎng)模型基礎(chǔ)資料梳理分析之后,首先將相關(guān)數(shù)據(jù)(包括管長、管徑、粗糙系數(shù)等)導入建模軟件EPANET2.0中建立管網(wǎng)水力模型,再通過手工進行校核減少人為誤差,然后利用遺傳算法求解目標函數(shù)進行自動校核,得出Y市供水管網(wǎng)的準確水力模型。管網(wǎng)水力模型校核中本文主要通過調(diào)整管道海曾-威廉系數(shù)使得模型中的管網(wǎng)節(jié)點壓力的實測值與模擬值控制在規(guī)定的誤差范圍。在準確的水力模型的基礎(chǔ)上,通過實驗確定Y市供水管網(wǎng)余氯衰減系數(shù),并利用EPANET2.0通過手工校核及遺傳算法自動校核建立Y市的水質(zhì)模型。最后在已建立的水力模型基礎(chǔ)上,通過分析管材、年限和節(jié)點壓力并結(jié)合DMA分區(qū)管理對Y市管網(wǎng)漏失成因進行分析,同時對Y市漏失控制提出相應措施。
【關(guān)鍵詞】：供水管網(wǎng) 水力 水質(zhì) 模型 漏失控制
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU991.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究情況10-13
• 1.2.1 供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型10-11
• 1.2.2 供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型的校核研究情況11-12
• 1.2.3 基于模型的管網(wǎng)漏損控制研究12-13
• 1.3 課題來源和主要研究內(nèi)容13-15
• 1.3.1 課題來源13
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容13
• 1.3.3 技術(shù)路線13-15
• 第二章 供水管網(wǎng)建模與遺傳算法基本理論15-27
• 2.1 供水管網(wǎng)水力建�；纠碚�15-17
• 2.1.1 供水管網(wǎng)模型水力計算方法15-16
• 2.1.2 EPANET2.0中使用的管網(wǎng)水力平差計算方法16-17
• 2.2 供水管網(wǎng)系統(tǒng)水質(zhì)建�；纠碚�17-19
• 2.2.1 供水管網(wǎng)模型水質(zhì)計算方法17-18
• 2.2.2 供水管網(wǎng)系統(tǒng)模擬余氯衰減基本原理18-19
• 2.3 供水管網(wǎng)系統(tǒng)模型校核理論研究19-23
• 2.3.1 影響供水管網(wǎng)水力模型精確性的因素19-20
• 2.3.2 影響供水管網(wǎng)水質(zhì)模型精確性的因素20-21
• 2.3.3 供水管網(wǎng)水力模型校核流程21
• 2.3.4 供水管網(wǎng)水力模型精度研究21-22
• 2.3.5 供水管網(wǎng)水質(zhì)模型校核流程22-23
• 2.4 遺傳算法基本理論23-26
• 2.4.1 遺傳算法的優(yōu)點23-24
• 2.4.2 遺傳算法的不足24
• 2.4.3 遺傳算法操作24
• 2.4.4 遺傳算法工具介紹24-25
• 2.4.5 達爾文校正參數(shù)設(shè)置介紹25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 供水管網(wǎng)水力模型建立及校核27-44
• 3.1 水力模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集與整理27-34
• 3.1.1 水廠基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)的收集27-28
• 3.1.2 壓力監(jiān)測點資料收集和數(shù)據(jù)收集28-30
• 3.1.3 營業(yè)資料和數(shù)據(jù)收集30-34
• 3.2 供水管網(wǎng)水力模型的校核34-42
• 3.2.1 手工校核34-35
• 3.2.2 自動校核35-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第四章 基于管網(wǎng)模型的漏損控制研究44-57
• 4.1 管網(wǎng)漏損原因概述44-46
• 4.1.1 供水管網(wǎng)內(nèi)部原因44-45
• 4.1.2 供水管網(wǎng)外部因素45-46
• 4.2 漏損控制措施46
• 4.2.1 管網(wǎng)合理設(shè)計46
• 4.2.2 管網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度46
• 4.3 供水管網(wǎng)控制46-47
• 4.3.1 管網(wǎng)檢漏技術(shù)與設(shè)備46-47
• 4.3.2 供水管網(wǎng)撿漏法47
• 4.4 Y市管網(wǎng)漏失現(xiàn)狀47-52
• 4.5 Y市漏失控制52-55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第五章 供水管網(wǎng)水質(zhì)模型建立及校核57-67
• 5.1 水質(zhì)模型原理57-58
• 5.2 余氯水質(zhì)模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集與整理58-60
• 5.3 余氯水質(zhì)模型的建立60-63
• 5.3.1 管網(wǎng)余氯衰減系數(shù)確定63
• 5.4 供水管網(wǎng)余氯水質(zhì)模型校核63-66
• 5.4.1 設(shè)定校核算子64
• 5.4.2 校核結(jié)果分析64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與建議67-68
• 6.1 結(jié)論67
• 6.2 問題與建議67-68
• 參考文獻68-72
• 附錄A Y市不同類型用戶用水時變化圖72-80
• 附錄B Y市月用水3000噸以上大用戶80-86
• 附錄C 壓力相關(guān)漏失模型定位模型部分求解程序86-91
• 致謝91-92
• 作者簡介92

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