城市供水管网分区管理技术优化研究

摘要

供水管网分区管理技术对于控制管网漏损、降低供水产销差率具有重要意义,是供水行业公认经济有效的管网漏损控制手段。目前分区管理技术尚未得到大规模应用,一个主要原因就是实际工程中管网分区主要依靠主观经验确定,这种分区方法随机性较强,且不能保证分区结果的合理性。
　　本文提出一种基于图论的分区方法,将供水管网看成一个庞大、复杂的图模型,应用图论最短路径原理进行分区计算。该方法有明确可依的规范流程,大幅降低了分区方法对主观经验的依赖性,对管网分区管理技术的推广应用具有积极作用。
　　首先,搜集汇总现有的管网分区理论方法、原则,对其进行分类、综合分析,保留其合理可行部分,作为本文分区方法的基础。
　　其次,在进行供水管网分区方法研究与实践中,应用图论原理,提出本文的分区方法与步骤。
　　再次,选取华北地区一实际供水管网作为算例管网,调研管网基础资料,利用EPANET软件建立管网水力模型,并用现状管网的运行监测数据对模型进行校准;结合管网实际,确定管网分区数目;将管网看成一个有向图模型,选取不同的权重函数;应用图论最短路径问题求解理论,结合压力分区、管理分区,利用MATLAB软件实现管网DMA分区计算,获得不同的分区方案。
　　最后,综合考虑实施各分区方案后的管网漏损量、压力分布均衡性和分区费用,确定最优分区方案;对比最优分区方案分区前后的管网水力条件以及管网压力、流速的分布状况,考察分区方案的实施效果。

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第一章 绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究现状

1.3课题研究目的与意义

1.4课题研究内容和方法

第二章 管网分区与模拟的理论与方法

2.1管网分区计量基础

2.2管网的图论表示

2.3管网模拟计算基础

第三章 基于图论的供水管网分区方法

3.1现有分区方法的影响因素和分区原则

3.2水力模型的建立

3.3图论在管网分区中的应用

3.4分区计算的MATLAB实现

3.5基于图论的管网分区方法与流程

3.6分区方案的择优确定

第四章 供水管网分区算例

4.1建立管网水力模型

4.2管网分区计算

4.3分区方案的优选

4.4分区前后管网水力条件比较

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

附 录

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢