圖論在給水管網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來,我國城市規(guī)模不斷擴大,同時也出現(xiàn)與此相關(guān)的諸多問題,例如,城市人口數(shù)量不斷上漲,極大地增加了城市水資源的供水壓力;城市綠地面積的減少和不透水面的增加,改變城市地下徑流,加大了發(fā)生城市洪澇災(zāi)害和干旱的可能性,嚴重了的制約了城市的可持續(xù)發(fā)展;城市工業(yè)廢水的不達標排放進一步加劇了城市水資源短缺的壓力;因此,城市水資源系統(tǒng)脆弱性方面的研究工作得到了很多學者的重視。城市給水系統(tǒng)是城市水資源分配的一個重要方面,其平穩(wěn)運行對與緩解城市水資源壓

2、力具有重要的作用。城市給水系統(tǒng)主要是由一系列構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)相互連接組成,其主要任務(wù)是從水源點進行取水,并按照用水單位對水質(zhì)的要求進行凈化處理,然后通過輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)把水輸送到用水區(qū)域,向用戶提供滿足一定壓力、流量、水質(zhì)的水。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,城市給水系統(tǒng)發(fā)揮的作用越來越大,其正常運行是保證國民經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展和社會穩(wěn)定的基礎(chǔ),對其進行研究具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　 論文運用圖論的方法,在整理現(xiàn)

3、有研究成果的基礎(chǔ)上,將給水管網(wǎng)系統(tǒng)抽象為由很多點和線相互連接而組成的圖,并建立基于圖形的數(shù)學模型進行研究。文中主要從以下兩個方面對城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)進行了分析研究:(1)對城市給水管網(wǎng)的水力計算進行了分析。主要思路是以節(jié)點水壓與管段流量的關(guān)系為切入點,推導出節(jié)點水壓和節(jié)點流量之間的矩陣方程式,通過構(gòu)造管段流量計算的迭代格式,從而解得各節(jié)點的水壓,根據(jù)節(jié)點水壓與管道流量、管道水頭損失之間的關(guān)系,最終求得各管道的流量和水頭損失。(2)對管網(wǎng)的