基于水力模型的C市供水管網(wǎng)余氯衰減模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-23 12:21
供水管網(wǎng)是城市的重要輸水設(shè)施,然而城市的快速發(fā)展以及人口數(shù)量的不斷增加,使得供水管網(wǎng)負(fù)荷日益加重,導(dǎo)致供水管道老化、漏損、爆管以及水體污染等事件普遍發(fā)生,管網(wǎng)末端水體余氯含量較低,管網(wǎng)水體水質(zhì)安全得不到有效保障。因此,為能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的掌握整供水管網(wǎng)的水力、水質(zhì)狀況,建立城市供水管網(wǎng)水力、水質(zhì)模型至關(guān)重要,模型的建立能有效保障城市供水管網(wǎng)水體水質(zhì)安全。該文以C市供水管網(wǎng)為研究對(duì)象,對(duì)C市供水管網(wǎng)水力模型和余氯衰減模型的建立及校核的相關(guān)內(nèi)容做了深入研究。首先,系統(tǒng)性的闡述了供水管網(wǎng)水力模型的基礎(chǔ)原理,對(duì)水力模型中管網(wǎng)方程組及其求解方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。隨后通過(guò)C市供水管網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)以及CAD圖形,完成C市供水管網(wǎng)靜、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集,并采用實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)勘查和人工監(jiān)測(cè)等方式來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)缺失部分進(jìn)行補(bǔ)充,初步確定了C市供水管網(wǎng)的管段粗糙系數(shù)、節(jié)點(diǎn)流量分配方式、典型用戶(hù)的用水模式以及用水曲線(xiàn)的變化規(guī)律,完成了供水管網(wǎng)水力模型的初步建立,實(shí)現(xiàn)了C市供水管網(wǎng)水力的動(dòng)態(tài)模擬,為后續(xù)余氯衰減模型的研究奠定了基礎(chǔ)。為了提高C市供水管網(wǎng)水力模型的精準(zhǔn)度,選用6個(gè)典型壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)水力模型進(jìn)行多次校核,...
【文章來(lái)源】:安徽建筑大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線(xiàn)圖
安徽建筑大學(xué)碩士論文第二章供水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力模型的建立及校核研究9量和水頭;(4)水力模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并計(jì)算誤差;(5)模型的修正,主要針對(duì)誤差較大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修正,直至結(jié)果在允許誤差范圍內(nèi)。圖2-1水力模型的建模流程圖2.3供水管網(wǎng)水力模型基礎(chǔ)原理供水管網(wǎng)水力模型在建立過(guò)程中除了需要采集管網(wǎng)結(jié)構(gòu)等靜態(tài)信息、日常用水模式等動(dòng)態(tài)信息外,還需要滿(mǎn)足管網(wǎng)水力方程組的要求。水力方程組主要包括節(jié)點(diǎn)流量方程、管段壓降方程以及管道能量方程。2.3.1節(jié)點(diǎn)流量方程節(jié)點(diǎn)流量方程又被稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)連續(xù)性方程,其含義是指供水管網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的流入流量(流入同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量,用mnq表示)與流出流量(流出同一個(gè)節(jié)點(diǎn)
安徽建筑大學(xué)碩士論文第二章供水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力模型的建立及校核研究112.3.3管道能量方程管道流量方程又被稱(chēng)為環(huán)方程,即是認(rèn)為整個(gè)環(huán)狀管網(wǎng)中所有管段的水頭損失總和為零,管段水頭損失有正負(fù)值之分,當(dāng)水頭損失為正值時(shí),表示環(huán)狀管網(wǎng)中水體按順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng),當(dāng)水頭損失為負(fù)值時(shí),則代表環(huán)狀管網(wǎng)中水體按逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng),用數(shù)學(xué)方程式2-3表達(dá)即為:0Nmnh(2-3)式中:mnh為環(huán)狀管網(wǎng)某環(huán)中任一管段的水頭損失,單位為m;N為環(huán)狀管網(wǎng)的環(huán)數(shù);2.4管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立2.4.1C市供水管網(wǎng)狀況C市供水管網(wǎng)始建于20世紀(jì)60年代,到目前為止,供水面積達(dá)42.33平方公里,服務(wù)人口約為34.5萬(wàn)人,管道總長(zhǎng)度為187km,總供水規(guī)模為10萬(wàn)m3/d,主要由C市一水廠(chǎng)和二水廠(chǎng)進(jìn)行集中供水,其中一水廠(chǎng)的供水規(guī)模為2萬(wàn)m3/d,二水廠(chǎng)的供水規(guī)模為8萬(wàn)m3/d。目前,由于該市三水廠(chǎng)正處于試運(yùn)行階段,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)不斷進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,具有較大的易變性,且三水廠(chǎng)運(yùn)行時(shí)間較短,相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)較少,因此,該文在對(duì)C市供水管網(wǎng)進(jìn)行水力模型建模時(shí)并未將三水廠(chǎng)納入到C市供水管網(wǎng)水力模型中。圖2-2C市供水管網(wǎng)平面圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]遼西農(nóng)村飲水安全工程枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算方法[J]. 李海軍,李香凝. 東北水利水電. 2018(09)
[2]基于水力模型的供水管網(wǎng)分區(qū)管理在北方某市的應(yīng)用[J]. 王彤,劉翔翔,趙明,馮雪峰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(01)
[3]基于WaterGEMS的節(jié)點(diǎn)水齡與余氯變化規(guī)律分析[J]. 班福忱,吳丹,黑月明. 城鎮(zhèn)供水. 2017(06)
[4]南方某市供水管網(wǎng)水質(zhì)模型的建立與校核[J]. 戴舒,郭姣. 供水技術(shù). 2017(04)
[5]自來(lái)水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)污染的綜合應(yīng)對(duì)及方法分析[J]. 張佩. 供水技術(shù). 2017(03)
[6]供水管網(wǎng)水質(zhì)安全多級(jí)保障與漏損控制技術(shù)研究與示范[J]. 舒詩(shī)湖,鄭小明,戚雷強(qiáng),方偉曾,楊坤,阮久麗,劉茵,陳小明. 中國(guó)給水排水. 2017(06)
[7]供水行業(yè)信息化管理調(diào)研報(bào)告及分析[J]. 張維明,馬名楠. 中國(guó)給水排水. 2016(24)
[8]給水管網(wǎng)壓力驅(qū)動(dòng)水力模型構(gòu)建及降漏應(yīng)用[J]. 譚奇峰,高金良,刁美玲,李國(guó)斌,譚本源. 中國(guó)給水排水. 2016(15)
[9]供水管網(wǎng)漏損控制研究和實(shí)踐[J]. 劉鎖祥,趙順萍,曹楠,劉闊. 中國(guó)給水排水. 2015(10)
[10]給水管網(wǎng)中污染物在管垢上的累積和釋放[J]. 陳環(huán)宇,魏宗元,何曉芳,張慧慧,周曉燕,裘尚德,柳景青,胡寶蘭,樓莉萍. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
博士論文
[1]基于fmGA的供水管網(wǎng)系統(tǒng)模型自動(dòng)校核及模型應(yīng)用[D]. 舒詩(shī)湖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于水力模型的水質(zhì)模擬研究[D]. 劉翔翔.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]余氯衰減一級(jí)模型參數(shù)確定方法試驗(yàn)研究[D]. 郝艷萍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]M市供水管網(wǎng)余氯衰減模型的建立與校正研究[D]. 施銀煥.沈陽(yáng)建筑大學(xué) 2013
[4]供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型及其校核研究[D]. 孫柏.湖南大學(xué) 2012
[5]山地城市供水系統(tǒng)改擴(kuò)建優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 楊世雷.西安理工大學(xué) 2008
[6]城市供水管網(wǎng)水質(zhì)預(yù)測(cè)模型的研究與應(yīng)用[D]. 王陽(yáng).天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3095784
【文章來(lái)源】:安徽建筑大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線(xiàn)圖
安徽建筑大學(xué)碩士論文第二章供水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力模型的建立及校核研究9量和水頭;(4)水力模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并計(jì)算誤差;(5)模型的修正,主要針對(duì)誤差較大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修正,直至結(jié)果在允許誤差范圍內(nèi)。圖2-1水力模型的建模流程圖2.3供水管網(wǎng)水力模型基礎(chǔ)原理供水管網(wǎng)水力模型在建立過(guò)程中除了需要采集管網(wǎng)結(jié)構(gòu)等靜態(tài)信息、日常用水模式等動(dòng)態(tài)信息外,還需要滿(mǎn)足管網(wǎng)水力方程組的要求。水力方程組主要包括節(jié)點(diǎn)流量方程、管段壓降方程以及管道能量方程。2.3.1節(jié)點(diǎn)流量方程節(jié)點(diǎn)流量方程又被稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)連續(xù)性方程,其含義是指供水管網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的流入流量(流入同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量,用mnq表示)與流出流量(流出同一個(gè)節(jié)點(diǎn)
安徽建筑大學(xué)碩士論文第二章供水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力模型的建立及校核研究112.3.3管道能量方程管道流量方程又被稱(chēng)為環(huán)方程,即是認(rèn)為整個(gè)環(huán)狀管網(wǎng)中所有管段的水頭損失總和為零,管段水頭損失有正負(fù)值之分,當(dāng)水頭損失為正值時(shí),表示環(huán)狀管網(wǎng)中水體按順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng),當(dāng)水頭損失為負(fù)值時(shí),則代表環(huán)狀管網(wǎng)中水體按逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng),用數(shù)學(xué)方程式2-3表達(dá)即為:0Nmnh(2-3)式中:mnh為環(huán)狀管網(wǎng)某環(huán)中任一管段的水頭損失,單位為m;N為環(huán)狀管網(wǎng)的環(huán)數(shù);2.4管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立2.4.1C市供水管網(wǎng)狀況C市供水管網(wǎng)始建于20世紀(jì)60年代,到目前為止,供水面積達(dá)42.33平方公里,服務(wù)人口約為34.5萬(wàn)人,管道總長(zhǎng)度為187km,總供水規(guī)模為10萬(wàn)m3/d,主要由C市一水廠(chǎng)和二水廠(chǎng)進(jìn)行集中供水,其中一水廠(chǎng)的供水規(guī)模為2萬(wàn)m3/d,二水廠(chǎng)的供水規(guī)模為8萬(wàn)m3/d。目前,由于該市三水廠(chǎng)正處于試運(yùn)行階段,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)不斷進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,具有較大的易變性,且三水廠(chǎng)運(yùn)行時(shí)間較短,相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)較少,因此,該文在對(duì)C市供水管網(wǎng)進(jìn)行水力模型建模時(shí)并未將三水廠(chǎng)納入到C市供水管網(wǎng)水力模型中。圖2-2C市供水管網(wǎng)平面圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]遼西農(nóng)村飲水安全工程枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算方法[J]. 李海軍,李香凝. 東北水利水電. 2018(09)
[2]基于水力模型的供水管網(wǎng)分區(qū)管理在北方某市的應(yīng)用[J]. 王彤,劉翔翔,趙明,馮雪峰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(01)
[3]基于WaterGEMS的節(jié)點(diǎn)水齡與余氯變化規(guī)律分析[J]. 班福忱,吳丹,黑月明. 城鎮(zhèn)供水. 2017(06)
[4]南方某市供水管網(wǎng)水質(zhì)模型的建立與校核[J]. 戴舒,郭姣. 供水技術(shù). 2017(04)
[5]自來(lái)水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)污染的綜合應(yīng)對(duì)及方法分析[J]. 張佩. 供水技術(shù). 2017(03)
[6]供水管網(wǎng)水質(zhì)安全多級(jí)保障與漏損控制技術(shù)研究與示范[J]. 舒詩(shī)湖,鄭小明,戚雷強(qiáng),方偉曾,楊坤,阮久麗,劉茵,陳小明. 中國(guó)給水排水. 2017(06)
[7]供水行業(yè)信息化管理調(diào)研報(bào)告及分析[J]. 張維明,馬名楠. 中國(guó)給水排水. 2016(24)
[8]給水管網(wǎng)壓力驅(qū)動(dòng)水力模型構(gòu)建及降漏應(yīng)用[J]. 譚奇峰,高金良,刁美玲,李國(guó)斌,譚本源. 中國(guó)給水排水. 2016(15)
[9]供水管網(wǎng)漏損控制研究和實(shí)踐[J]. 劉鎖祥,趙順萍,曹楠,劉闊. 中國(guó)給水排水. 2015(10)
[10]給水管網(wǎng)中污染物在管垢上的累積和釋放[J]. 陳環(huán)宇,魏宗元,何曉芳,張慧慧,周曉燕,裘尚德,柳景青,胡寶蘭,樓莉萍. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
博士論文
[1]基于fmGA的供水管網(wǎng)系統(tǒng)模型自動(dòng)校核及模型應(yīng)用[D]. 舒詩(shī)湖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于水力模型的水質(zhì)模擬研究[D]. 劉翔翔.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]余氯衰減一級(jí)模型參數(shù)確定方法試驗(yàn)研究[D]. 郝艷萍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]M市供水管網(wǎng)余氯衰減模型的建立與校正研究[D]. 施銀煥.沈陽(yáng)建筑大學(xué) 2013
[4]供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型及其校核研究[D]. 孫柏.湖南大學(xué) 2012
[5]山地城市供水系統(tǒng)改擴(kuò)建優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 楊世雷.西安理工大學(xué) 2008
[6]城市供水管網(wǎng)水質(zhì)預(yù)測(cè)模型的研究與應(yīng)用[D]. 王陽(yáng).天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3095784
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