基于模型校核的給水管網(wǎng)漏失定位研究.pdf

1、人類正面臨著越來越嚴(yán)重的水資源缺乏問題,減少配水管網(wǎng)中的漏失量,不但可以節(jié)約水資源,而且可以提高供水事業(yè)的服務(wù)水平。怎樣減少配水系統(tǒng)中水的漏失問題,供水企業(yè)正面臨著越來越大的壓力,因此,減少水漏失是一個(gè)需要亟需解決的問題。
　　我國(guó)供水管網(wǎng)復(fù)雜,漏失點(diǎn)定位難度大,漏失點(diǎn)定位問題長(zhǎng)期困擾著供水行業(yè)。本論文提出了一個(gè)基于模型校核的配水管網(wǎng)漏失定位的優(yōu)化模型。假定模型某個(gè)確定的節(jié)點(diǎn)存在漏失,節(jié)點(diǎn)的漏失量與節(jié)點(diǎn)的壓力相關(guān)需水量有關(guān),在選定

2、的模型節(jié)點(diǎn)處通過計(jì)算孔口流量來模擬漏失量。通過優(yōu)化漏失節(jié)點(diǎn)的位置及相關(guān)的噴射系數(shù)(例如:壓力和流量模型中的計(jì)算值與實(shí)際觀測(cè)值之間差別的最小化)來建立漏失檢測(cè)模型。
　　本論文提出了一種新型的智能優(yōu)化算法——布谷鳥優(yōu)化算法,對(duì)漏失檢測(cè)模型進(jìn)行求解。該算法靈感來自于布谷鳥種群特殊的生活方式,該算法具有以下特點(diǎn):(1)具有很快的收斂速度,終止迭代次數(shù)明顯少于遺傳算法和粒子群算法,計(jì)算效率是遺傳算法和粒子群算法的四倍以上;(2)計(jì)算過程中

3、能夠及時(shí)釋放計(jì)算機(jī)內(nèi)存,內(nèi)存占有量少。因此,布谷鳥優(yōu)化算法優(yōu)于遺傳算法和粒子群算法。通過用一些基準(zhǔn)的測(cè)試函數(shù)及工程實(shí)例來檢驗(yàn)改算法,證明該算法有能力解決困難的優(yōu)化問題。
　　本論文采用兩個(gè)工程實(shí)例來說明實(shí)際管網(wǎng)漏失檢測(cè)方法。(1)通過夜間最小流量分析確定漏失區(qū)域;(2)對(duì)比分析計(jì)量表的變化,找出流量變化明顯的計(jì)量表,畫出其供水路徑,該供水路徑內(nèi)的管段認(rèn)為存在新的漏失,縮小了漏失區(qū)域;(3)通過壓力相關(guān)漏失定位模型計(jì)算漏失區(qū)域內(nèi)的節(jié)