基于水力和水齡信息耦合的供水管網(wǎng)DMA分區(qū)研究
發(fā)布時間:2021-03-28 15:38
供水管網(wǎng)系統(tǒng)是城鎮(zhèn)建設(shè)和發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的不斷增大和用水人數(shù)的不斷增多,管網(wǎng)系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和擴大,這給管網(wǎng)的運行和管理帶來了許多挑戰(zhàn)。如管網(wǎng)布局是否合理、能否有效控制管網(wǎng)漏損等。為了提高供水管網(wǎng)的運行和管理水平,英國首先提出了獨立計量分區(qū)(District Metered Area,DMA)的管理模式。供水管網(wǎng)系統(tǒng)的DMA分區(qū)是一項比較復(fù)雜的工作,需要考慮的問題和要素比較多,如節(jié)點水壓、水質(zhì)要求,以及管網(wǎng)的消防校核和設(shè)計校核等。如果分區(qū)不當,會產(chǎn)生一些不利影響,如管網(wǎng)可靠性降低和水質(zhì)惡化。為了維持或改善供水管網(wǎng)系統(tǒng)在DMA分區(qū)后的水力和水質(zhì)性能,本文提出了一種基于水力和水齡信息耦合的供水管網(wǎng)DMA分區(qū)方法。通過對實際案例管網(wǎng)進行DMA分區(qū),驗證該方法能完成管網(wǎng)分區(qū)的同時,又能達到有效控制管網(wǎng)漏失的效果。首先,本文系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于供水管網(wǎng)DMA分區(qū)的相關(guān)研究情況,包括DMA分區(qū)的基本概念、分區(qū)設(shè)計的基本步驟、分區(qū)原則和注意事項。另外,本文也梳理了DMA分區(qū)的管理方法,主要是對各區(qū)域進行流量檢測,結(jié)合總分表差來分析除真實漏損外的差額水量,以此來排查管網(wǎng)爆管位置;或者利...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
廣州市某地區(qū)供水管漏水情況
第一章 緒論失。另外,在構(gòu)建 DMA 分區(qū)時,必須考慮到以下缺點:由于管道的關(guān)閉,導(dǎo)致原來的管網(wǎng)環(huán)路布局被破壞,并且極大可能會降低系統(tǒng)的可靠性。所以,當發(fā)生這種情況時,可能會引起供水意外事故的概率增加或者需水量空間分布的變化,導(dǎo)致供水管網(wǎng)系統(tǒng)滿足不了各節(jié)點的服務(wù)水頭要求;而且在這種情況下,因管網(wǎng)的水流速度的降低和允許管網(wǎng)流動的路徑限制,還會引起管網(wǎng)的部分節(jié)點水齡時長變大[6]。而水齡增加會產(chǎn)生的水質(zhì)問題有如下:化學(xué)問題(例如消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生、腐蝕控制有效性下降、消毒劑衰減等),生物學(xué)問題(如硝化、微生物再生長等)和物理問題(如沉積物沉積、色度過大)等,從而導(dǎo)致水質(zhì)下降,不能滿足供水管網(wǎng)的水質(zhì)要求[7,8],如圖 1-2 所示。供水管網(wǎng)中出現(xiàn)“黃水”現(xiàn)象,是水質(zhì)惡化導(dǎo)致的結(jié)果。
3 水表閥門布置點優(yōu)化到管網(wǎng)的節(jié)點聚類方案后,僅是確定 DMA 分區(qū)的范圍。而分區(qū)邊界者儀器需要進一步通過計算機模擬計算出來。本文采用 NSGA-II 算雙目標(壓力標準差和節(jié)點平均水齡),并設(shè)定約束條件,運行 N,找到最佳的水表閥門布置點方案。4 DMA 分區(qū)結(jié)果評價成供水管網(wǎng) DMA 分區(qū)后,通過對案例管網(wǎng)分區(qū)前后的各項評價指標、壓力標準差、節(jié)點水齡等指標)進行評價比較,論證該方法的可行要對案例管網(wǎng)進行事故校核和消防校核,檢驗分區(qū)后的管網(wǎng)是否滿足水需求,如節(jié)點水壓。 技術(shù)路線文提出的 DMA 分區(qū)方法實現(xiàn)的技術(shù)路線圖如圖 1-2 所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自然鄰的自適應(yīng)譜聚類算法[J]. 朱慶生,付飄飄,張程. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2017(11)
[2]基于節(jié)點能量冗余差的給水管網(wǎng)DMA分區(qū)方法研究[J]. 李斌,蔣浩,聶錦旭,王琦,王志紅,張國力. 給水排水. 2017(03)
[3]譜聚類在給水管網(wǎng)分區(qū)優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 劉俊,周鵬. 土木建筑與環(huán)境工程. 2016(06)
[4]利用DMA分區(qū)技術(shù)降低管網(wǎng)漏損率[J]. 李曉華,魏占鋒. 給水排水. 2016(S1)
[5]基于DMA技術(shù)的小區(qū)漏損控制案例分析[J]. 李露,余健,李棟,王棟. 給水排水. 2016(03)
[6]圖像分割的圖論方法綜述[J]. 王梅,李玉鑑,全笑梅. 計算機應(yīng)用與軟件. 2014(09)
[7]基于剩余能量熵的供水管網(wǎng)可靠性優(yōu)化設(shè)計[J]. 何忠華,袁一星. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2014(07)
[8]計量小區(qū)(DMA)夜間最小流量解析方法探討與案例研究[J]. 郝志萍,侯煜堃,崔昌. 南水北調(diào)與水利科技. 2013(04)
[9]供水管網(wǎng)計量分區(qū)管理技術(shù)與應(yīng)用[J]. 王敏,楊志堅,李揚,張永坡. 城鎮(zhèn)供水. 2013(02)
[10]結(jié)合圖論與地理信息系統(tǒng)的供水管網(wǎng)分區(qū)優(yōu)化[J]. 劉俊,俞國平. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(12)
博士論文
[1]分區(qū)管理模式給水管網(wǎng)的水力分析與模擬技術(shù)研究[D]. 刁克功.北京工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]城市供水管網(wǎng)分區(qū)管理技術(shù)優(yōu)化研究[D]. 張楠.天津大學(xué) 2012
本文編號:3105812
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
廣州市某地區(qū)供水管漏水情況
第一章 緒論失。另外,在構(gòu)建 DMA 分區(qū)時,必須考慮到以下缺點:由于管道的關(guān)閉,導(dǎo)致原來的管網(wǎng)環(huán)路布局被破壞,并且極大可能會降低系統(tǒng)的可靠性。所以,當發(fā)生這種情況時,可能會引起供水意外事故的概率增加或者需水量空間分布的變化,導(dǎo)致供水管網(wǎng)系統(tǒng)滿足不了各節(jié)點的服務(wù)水頭要求;而且在這種情況下,因管網(wǎng)的水流速度的降低和允許管網(wǎng)流動的路徑限制,還會引起管網(wǎng)的部分節(jié)點水齡時長變大[6]。而水齡增加會產(chǎn)生的水質(zhì)問題有如下:化學(xué)問題(例如消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生、腐蝕控制有效性下降、消毒劑衰減等),生物學(xué)問題(如硝化、微生物再生長等)和物理問題(如沉積物沉積、色度過大)等,從而導(dǎo)致水質(zhì)下降,不能滿足供水管網(wǎng)的水質(zhì)要求[7,8],如圖 1-2 所示。供水管網(wǎng)中出現(xiàn)“黃水”現(xiàn)象,是水質(zhì)惡化導(dǎo)致的結(jié)果。
3 水表閥門布置點優(yōu)化到管網(wǎng)的節(jié)點聚類方案后,僅是確定 DMA 分區(qū)的范圍。而分區(qū)邊界者儀器需要進一步通過計算機模擬計算出來。本文采用 NSGA-II 算雙目標(壓力標準差和節(jié)點平均水齡),并設(shè)定約束條件,運行 N,找到最佳的水表閥門布置點方案。4 DMA 分區(qū)結(jié)果評價成供水管網(wǎng) DMA 分區(qū)后,通過對案例管網(wǎng)分區(qū)前后的各項評價指標、壓力標準差、節(jié)點水齡等指標)進行評價比較,論證該方法的可行要對案例管網(wǎng)進行事故校核和消防校核,檢驗分區(qū)后的管網(wǎng)是否滿足水需求,如節(jié)點水壓。 技術(shù)路線文提出的 DMA 分區(qū)方法實現(xiàn)的技術(shù)路線圖如圖 1-2 所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自然鄰的自適應(yīng)譜聚類算法[J]. 朱慶生,付飄飄,張程. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2017(11)
[2]基于節(jié)點能量冗余差的給水管網(wǎng)DMA分區(qū)方法研究[J]. 李斌,蔣浩,聶錦旭,王琦,王志紅,張國力. 給水排水. 2017(03)
[3]譜聚類在給水管網(wǎng)分區(qū)優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 劉俊,周鵬. 土木建筑與環(huán)境工程. 2016(06)
[4]利用DMA分區(qū)技術(shù)降低管網(wǎng)漏損率[J]. 李曉華,魏占鋒. 給水排水. 2016(S1)
[5]基于DMA技術(shù)的小區(qū)漏損控制案例分析[J]. 李露,余健,李棟,王棟. 給水排水. 2016(03)
[6]圖像分割的圖論方法綜述[J]. 王梅,李玉鑑,全笑梅. 計算機應(yīng)用與軟件. 2014(09)
[7]基于剩余能量熵的供水管網(wǎng)可靠性優(yōu)化設(shè)計[J]. 何忠華,袁一星. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2014(07)
[8]計量小區(qū)(DMA)夜間最小流量解析方法探討與案例研究[J]. 郝志萍,侯煜堃,崔昌. 南水北調(diào)與水利科技. 2013(04)
[9]供水管網(wǎng)計量分區(qū)管理技術(shù)與應(yīng)用[J]. 王敏,楊志堅,李揚,張永坡. 城鎮(zhèn)供水. 2013(02)
[10]結(jié)合圖論與地理信息系統(tǒng)的供水管網(wǎng)分區(qū)優(yōu)化[J]. 劉俊,俞國平. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(12)
博士論文
[1]分區(qū)管理模式給水管網(wǎng)的水力分析與模擬技術(shù)研究[D]. 刁克功.北京工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]城市供水管網(wǎng)分區(qū)管理技術(shù)優(yōu)化研究[D]. 張楠.天津大學(xué) 2012
本文編號:3105812
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