城市供水管網(wǎng)基于壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量模型漏失控制的研究.pdf

1、中圖分類(lèi)號(hào)：TU991學(xué)校代碼：10213UDC：628.1密級(jí)：公開(kāi)碩士學(xué)位論文城市供水管網(wǎng)基于壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量模型漏失控制的研究碩士研究生：張敏導(dǎo)師：高金良副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：市政工程所在單位：市政環(huán)境工程學(xué)院答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuCli

2、cktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docu哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘摘摘摘要要要要給水管網(wǎng)漏失問(wèn)題一直是供水行業(yè)的一大難題，目前我國(guó)城市管網(wǎng)平均漏失率為20%以上，有的高達(dá)60

3、%，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)常用的漏失控制措施有漏失檢測(cè)技術(shù)、管道更換技術(shù)、分區(qū)管理技術(shù)等，前兩者需消耗大量的人力、物力，經(jīng)濟(jì)性較差，而后者并不適合我國(guó)結(jié)構(gòu)龐大、拓?fù)溴e(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)現(xiàn)狀。而傳統(tǒng)水力模型對(duì)于占總供水量相當(dāng)比例的漏失沒(méi)有專(zhuān)門(mén)進(jìn)行考慮，并且還存在其它嚴(yán)重的弊端，不利于管網(wǎng)漏失的預(yù)測(cè)控制工作，模型模擬結(jié)果與管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行工況差距較大，指導(dǎo)性預(yù)測(cè)性較差。鑒于以上存在的問(wèn)題，本課題對(duì)傳統(tǒng)水力模型進(jìn)行了校正，并在此基礎(chǔ)上提出了

4、通過(guò)優(yōu)化調(diào)節(jié)閥門(mén)設(shè)置最小化管網(wǎng)漏失的有效措施。傳統(tǒng)水力模型中存在兩點(diǎn)弊端，其一是假定節(jié)點(diǎn)用水量為定值，實(shí)際上用水量是壓力的函數(shù)，并非恒定的；其二將總漏失量在管網(wǎng)中平均分配，事實(shí)上漏失的影響因子繁多，難以量化，建立綜合關(guān)系式，其中壓力是一重要因素，管網(wǎng)壓力不同，漏失亦不同。以上兩點(diǎn)導(dǎo)致管網(wǎng)建模時(shí)節(jié)點(diǎn)流量與實(shí)際工況不符，模型準(zhǔn)確度低的問(wèn)題。為此本文首先分別建立了節(jié)點(diǎn)用水量、漏失量與壓力的關(guān)系式，通過(guò)MATLAB編程，在調(diào)用傳統(tǒng)經(jīng)典水力計(jì)算軟

5、件——EPANAT2.0的同時(shí)，對(duì)其節(jié)點(diǎn)流量依據(jù)上述關(guān)系式進(jìn)行修正，建立了壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量水力模型。該模型與管網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況更加逼近，更具有指導(dǎo)管網(wǎng)運(yùn)行管理的價(jià)值。通過(guò)遺傳算法（GA）對(duì)其進(jìn)行求解，并以一管網(wǎng)算例加以證實(shí)說(shuō)明，計(jì)算結(jié)果相當(dāng)滿(mǎn)意。為了實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)漏失的控制，本課題選取了PRV，建立了閥門(mén)漏失控制模型，并將壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量水力模型嵌入其中，形成壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量漏失控制模型，這也是本論文的核心內(nèi)容。以漏失總量為目標(biāo)函數(shù)，以遺傳算

6、法為優(yōu)化算法，求解出最佳閥門(mén)設(shè)置，然后操作閥門(mén)動(dòng)作，達(dá)到在正常供水的前提下，最大程度降漏的目的。以沈陽(yáng)市區(qū)域管網(wǎng)作為實(shí)例，通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量水力模型的求解得出的節(jié)點(diǎn)流量和節(jié)點(diǎn)壓力與管網(wǎng)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加穩(wěn)合，這進(jìn)一步證實(shí)該模型的優(yōu)越性。在此基礎(chǔ)上，又將壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量漏失控制模型應(yīng)用到沈陽(yáng)管網(wǎng)，結(jié)果顯示漏控效果十分顯著，管網(wǎng)壓力平均降低23.23%，漏失平均降低26.5%。關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng)；漏失控制模型；壓力驅(qū)動(dòng)模型；節(jié)點(diǎn)流量；經(jīng)濟(jì)漏失

7、率ClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewerwww.docuClicktobuyNOW!PDFXChangeViewe