吴堡工业园区供水工程输水管道优化设计研究

摘要

随着陕西北部能源化工产业的迅速崛起，为陕西经济和陕北地域经济的发展注入了强大动力。吴堡县本世纪初丰富优质煤炭资源的发现，使工业园的建设势在必行。面对落后的县域经济，复杂的丘陵沟壑地貌、数百米的地形高差、沿黄河打井多点取水、远距离供水的工程条件，决定了吴堡工业园供水系统具有多水源、高扬程、多级加压和远距离供水的显著特征。其中输水管道定线及管线优化设计研究对于降低吴堡工业园供水系统投资和运行费用，帮助政府选择供水方案，为工程设计提供技术支持都具有一定的理论意义和实际意义。
　　 本课题结合“吴堡工业园区供水系统可行性方案研究”以及“吴堡工业园区输水系统优化设计研究”项目进行，本文主要研究从以下几方面进行：
　　 (1)在项目现场踏勘和调研的基础上，针对工业园区的发展需求，系统分析本工程的特点和难点，确定供水区的范围和规模、输水系统组成、系统的运行与供水方式，提出本工程输水管道定线及管线优化设计研究内容。
　　 (2)利用GIS平台与三维格栅空间数据模型，以降低管线长度、减少土方工程量为目标，实现三维优化选线过程，确定出了输水管道定线方案。
　　 (3)以降低输水管线管道压力等级、减少管道投资和年运行费用为目的，建立了线性规划模型。以扬程和管长为决策变量，采用lingo软件进行优化计算。优化结果显示，达到了减低了管道投资和年运行费用的目的。
　　 (4)在管道优化设计的基础上，针对不同管压的管道，采用层次分析法，利用yaahp软件，优化选取了管材，虽然提高了年运行费用，但管道投资降低。
　　 (5)针对高扬程的输水系统特点，以可靠性最大为优化目标，通过改进方案，初步尝试建立了经济性与可靠性兼顾的优化模型。