本文關(guān)鍵詞：北京市南水北調(diào)工程供水管網(wǎng)調(diào)度研究

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【摘要】：南水北調(diào)中線工程是解決我國北方地區(qū)水資源嚴重短缺,實施我國水資源優(yōu)化配置的特大型基礎(chǔ)設(shè)施項目。北京市位于南水北調(diào)中線工程的末端,是沿線各省市中建成最早、發(fā)揮效益最早的城市。北京市形成“26213”水格局,即由兩大動脈、六大水廠兩個樞紐、一條環(huán)路和三大應(yīng)急水源地組成的復(fù)雜供水系統(tǒng)。該體系對調(diào)度提出更高要求,某處流量的增減可能引起全線調(diào)度方案的調(diào)整。因此,針對各種工況制定合理的調(diào)度方案是必要和緊迫的。北京市南水北調(diào)工程沿線構(gòu)筑物多,工程比較復(fù)雜,所使用的模型必須能夠反映閘門開度變化,分水口分水流量變化等控制運行操作下的管道水力響應(yīng)過程。因此,必須針對北京市南水北調(diào)工程開展研究,建立合適的非恒定流水動力學(xué)模型。本文主要研究內(nèi)容及成果如下：(1)為北京市南水北調(diào)工程正常運行工況制定調(diào)度方案。閘門調(diào)度過程中滿足調(diào)度規(guī)則約束的同時考慮相鄰供水箱涵壓差最小。首先利用非支配排序遺傳算法NSGA-Ⅱ?qū)﹂l門調(diào)度問題進行優(yōu)化,得到一個Pareto解集即多個可行方案；然后利用DiscoveryDV軟件對Pareto解進行分析得到11個相對較優(yōu)解即11個相對較優(yōu)的方案；最后基于可變模糊集理論對得到的11個方案進行優(yōu)選,得出一組最優(yōu)方案作為調(diào)度方案。(2)對北京市供水管網(wǎng)參數(shù)的敏感性及不確定性進行分析。本文研究所用模型假定為確定性模型,但建模過程中管道粗糙系數(shù)、閘門局部損失系數(shù)、淹沒系數(shù)等參數(shù)具有明顯的不確定性。為了研究上述參數(shù)的不確定性對模型模擬結(jié)果的影響,首先對參數(shù)的敏感性進行分析,找出敏感性較強的參數(shù),然后分析了敏感參數(shù)的不確定性對模型結(jié)果的影響。(3)針對北京市南水北調(diào)工程特點,建立相應(yīng)的一維水動力學(xué)模型。首先對模型的多種求解方法進行簡單介紹,由于特征線法精度較高,考慮因素全面,并可處理復(fù)雜管道系統(tǒng),因此采用特征線法對模型進行求解。然后對模型合理性進行驗證。(4)采用一維水動力學(xué)模型對應(yīng)急檢修工況進行模擬,即以PCCP管道檢修為例,對供水管網(wǎng)中由關(guān)閥引起的水力過渡過程進行模擬。通過PCCP管道應(yīng)急檢修關(guān)閥引起管道水頭波動的情況來看,關(guān)閥時間越短(速度越快),發(fā)生管道破壞的可能性越大；關(guān)閥時間超過某一范圍后水頭波動的變化幅度不大。最后根據(jù)管道承受壓力范圍,選取最優(yōu)關(guān)閥時間,模擬結(jié)果可為工程應(yīng)急工況調(diào)度提供參考。最后對本文主要研究內(nèi)容及成果進行總結(jié),并對有待研究及解決的問題進行了展望。
【關(guān)鍵詞】：供水管網(wǎng) 調(diào)度方案研究 不確定性分析 應(yīng)急檢修
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV68;TU991.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題背景與研究意義9-10
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 供水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 不確定性分析研究現(xiàn)狀10
• 1.2.3 非恒定流研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.4 存在問題11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-15
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容12-14
• 1.3.2 文章結(jié)構(gòu)圖14-15
• 2 北京市南水北調(diào)工程概況及工程概化15-25
• 2.1. 工程概況15-22
• 2.1.1 干線工程15-18
• 2.1.2 配套工程18-22
• 2.2 本文研究范圍及工程概化22-25
• 2.2.1 本文研究工程范圍22-23
• 2.2.2 工程概化23-25
• 3 北京市南水北調(diào)正常供水可行方案研究及優(yōu)選25-40
• 3.1 況及問題描述25-28
• 3.2 模型建立28-30
• 3.3 模型求解30-34
• 3.3.1 NSGA-Ⅱ算法及原理30
• 3.3.2 NSGA-Ⅱ算法流程30-34
• 3.4 可行方案研究及優(yōu)選34-38
• 3.4.1 可行方案研究34-36
• 3.4.2 基于可變模糊集理論的方案優(yōu)選36-37
• 3.4.3 最優(yōu)方案調(diào)度結(jié)果展示37-38
• 3.5 結(jié)論38-40
• 4 北京市供水管網(wǎng)參數(shù)敏感性分析及不確定性分析40-49
• 4.1 參數(shù)的敏感性分析40-45
• 4.1.1 Sobol方法40-41
• 4.1.2 目標(biāo)函數(shù)41
• 4.1.3 參數(shù)敏感性分析41-45
• 4.2 參數(shù)的不確定性分析45-47
• 4.3 結(jié)論47-49
• 5 水動力學(xué)模型建立及應(yīng)急檢修工況水力模擬49-68
• 5.1 模型求解49-56
• 5.1.1 基本方程49-50
• 5.1.2 模型的特征線法求解50-56
• 5.2 模型的合理性驗證56-57
• 5.3 應(yīng)急檢修工況模擬57-67
• 5.3.1 工況分析58-59
• 5.3.2 運行結(jié)果分析59-67
• 5.4 結(jié)論67-68
• 6 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況74-75
• 致謝75-76

【參考文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱世泰;城市供水管網(wǎng)模型校核參數(shù)的研究[D];華南理工大學(xué);2014年

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本文編號：764143