長(zhǎng)距離供水管道水錘分析優(yōu)化與應(yīng)用研究.pdf

1、長(zhǎng)距離供水管道工程，由于管線長(zhǎng)，沿線地形復(fù)雜，流量大，工程水力元件多，對(duì)供水保證率要求高，因此很多規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理人員對(duì)如何使長(zhǎng)距離供水管道安全可靠的運(yùn)行非常的關(guān)注。其中，對(duì)于長(zhǎng)距離供水管道的水錘預(yù)防是眾多科研工作者的關(guān)注點(diǎn)，雖然國(guó)內(nèi)外眾多的科研工作者對(duì)管道水錘問題進(jìn)行了大量的研究工作，但是運(yùn)行事故仍時(shí)有發(fā)生。廣大的設(shè)計(jì)、管理人員，對(duì)新設(shè)計(jì)的長(zhǎng)距離供水管道系統(tǒng)或者已經(jīng)存在的城鎮(zhèn)供水管道系統(tǒng)，對(duì)于“是否會(huì)發(fā)生水錘現(xiàn)象，發(fā)生水錘現(xiàn)象后，采用某

2、種防護(hù)措施的可靠性到底有多大”，“怎么樣優(yōu)化防護(hù)設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)，使其經(jīng)濟(jì)上可行，運(yùn)行管理上方便”，更感興趣。要解決上述問題，顯然必須對(duì)供水管道系統(tǒng)的水錘現(xiàn)象和水錘防護(hù)設(shè)備進(jìn)行研究。然而在所有研究中，都離不開供水管道系統(tǒng)的水力模擬計(jì)算。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算理論的飛速發(fā)展，廣大科技人員對(duì)于水錘分析計(jì)算的精度要求越來(lái)越高，希望能夠更加準(zhǔn)確的描述水錘現(xiàn)象，從而更好的進(jìn)行水錘預(yù)防研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)對(duì)水錘計(jì)算方法的研究

3、，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的計(jì)算方法存在一定誤差，誤差來(lái)源主要存在于兩個(gè)方面，一是水錘計(jì)算模型有所簡(jiǎn)化和不足，二是摩阻系數(shù)常采用恒定摩阻系數(shù)。本文提出優(yōu)化的水錘計(jì)算方法，通過(guò)采用優(yōu)化的水錘計(jì)算方法，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，與傳統(tǒng)水錘計(jì)算方法相比，計(jì)算的最大值和最小值精度可分別提高76％和74%。⑵通過(guò)對(duì)長(zhǎng)距離供水管道系統(tǒng)水錘防護(hù)方法的可靠性分析，提出了水錘防護(hù)方法的可靠性和可靠度定義，并建立了水錘防護(hù)方法的可靠性分析模型。通過(guò)對(duì)水錘防護(hù)方法的可靠性的分析，很好的評(píng)

4、價(jià)了水錘防護(hù)措施完成預(yù)定功能的能力。⑶通過(guò)對(duì)水錘防護(hù)方法中有關(guān)設(shè)備的研究，建立了典型水錘防護(hù)設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，并基于可靠度的概念提出了典型的水錘防護(hù)方法中設(shè)備參數(shù)優(yōu)化模型，并引進(jìn)混沌優(yōu)化技術(shù)，對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)水錘防護(hù)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在滿足可靠性的原則下，可以降低工程造價(jià)，提高防護(hù)設(shè)備的可操作性。⑷通過(guò)對(duì)長(zhǎng)距離供水管道水錘危害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)進(jìn)行研究，提出了利用可拓工程方法對(duì)供水管道中的不同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行水錘危害程度的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，并