城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)爆管事故狀態(tài)下的優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、近年來我國在城市供水管理與管網(wǎng)優(yōu)化研究方面已取得長足的進步，但與發(fā)達國家相比，在供水管網(wǎng)事故狀態(tài)下的管理與優(yōu)化調(diào)度的研究則處于比較落后的狀態(tài)。針對這種情況，本文以哈爾濱市開發(fā)區(qū)供水管網(wǎng)為例，應(yīng)用數(shù)學(xué)建模與最優(yōu)化理論，在總結(jié)分析國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，對城市供水管網(wǎng)爆管事故狀態(tài)下的運行調(diào)度所涉及到的幾個關(guān)鍵問題進行了系統(tǒng)研究，力求供水管網(wǎng)系統(tǒng)在事故時的調(diào)度決策正確、運行優(yōu)化，以最大限度的降低事故的影響范圍和程度。
　　針對城市供水管

2、網(wǎng)時變性和周期性的特點，利用供水管網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系和集合論原理，提出了一種確定供水分界線的方法；利用 MAPGIS強大的網(wǎng)格劃分功能和數(shù)值分析中的內(nèi)插法，確定了供水管網(wǎng)等水壓線圖的繪制方法；利用數(shù)理統(tǒng)計中聚類分析的方法，得到了一種確定不同事故狀態(tài)下供水管網(wǎng)壓力監(jiān)測點的方法。
　　通過對兩種圖論基本搜索算法的比較，確定了供水管網(wǎng)系統(tǒng)爆管事故狀態(tài)下的關(guān)閥搜索方法——深度優(yōu)先算法，進而在 MAPGIS平臺下建立了管網(wǎng)事故狀態(tài)下的關(guān)閥搜索模塊

3、，實現(xiàn)了管網(wǎng)單事故點和多事故點的關(guān)閥搜索。通過對供水管網(wǎng)系統(tǒng)事故狀態(tài)下的用水量特點和水泵的水力特性的分析，建立了以事故時段內(nèi)泵站的運行能耗最少為目標(biāo)的泵站優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并利用水泵的水力特性對其進行了簡化。在數(shù)學(xué)模型的求解上，本文嘗試采用0-1完全枚舉法和既約梯度法相結(jié)合的混合算法，研究結(jié)果表明該算法具有較高的精度和較快的搜索速度。
　　對哈爾濱市開發(fā)區(qū)供水管網(wǎng)系統(tǒng)爆管事故狀態(tài)下的仿真模擬結(jié)果表明，本研究所建立的泵站優(yōu)化調(diào)度模型