基于GIS系统的供水管网水力模型拓扑结构更新方法研究

供水管网水力模型的精度是决定其可靠性和实用性的关键。为保证模型模拟精度,模型更新维护工作要求及时准确。管网拓扑结构准确性是决定模型精度重要因素之一。探讨了基于GIS系统的管网模型拓扑结构的更新研究,分别从管网更新管线筛选分类和导入链接等方面阐述了拓扑结构实用更新技术和手段。

给水管网污染源定位模拟及影响因素分析

为了在供水管网突发污染发生时快速准确定位污染源,以小规模开环式供水管网模拟系统为实验平台,采用多点投加高浓度次氯酸钠溶液模拟污染物扩散的方法进行实验研究与理论分析.在实验中监测多组管网平台监测点污染物浓度时变数据,在保证可靠性、准确性的基础上将监测数据作为反追踪模拟信息源.通过改进的基于拉格朗日算法的"模拟-优化反追踪数学模型"定位污染源,分析管网拓扑结构、优化时段和水力工况等因素对模型精度和效率的影响.研究表明,在模型影响因素合理表达的条件下,模拟结果准确率达93.3%.

城市供水管网优化设计两步法

为改善城市供水管网的设计方案,从经济性和可靠性角度出发,应用数学建模与最优化理论,对城市供水管网优化设计进行系统研究.提出两步优化的思想,即首先进行供水管网拓扑结构优化,然后进行管径组合方案优化.供水管网拓扑结构优化以单位流量年计算费用作为管段的权值,采用改进的狄克斯特拉算法进行求解,管径组合方案优化采用遗传算法进行求解.分别编制相应计算程序,对某一管网进行优化设计.研究结果表明由该方法产生的优化设计方案在经济性、水力性和可靠性方面均好于传统设计方案,同时两步优化的解无论在收敛速度方面还是在解的优化效果方面都要好于单纯应用遗传算法所求得的解.

供水管网突发污染试验模拟及污染源定位研究

以供水管网模拟系统为试验平台,采用多点投加高浓度次氯酸钠溶液模拟污染物扩散的方法进行了试验研究与理论分析.通过实测监测点污染信息,利用改进的模拟-优化反追踪模型进行污染源定位并分析管网拓扑结构等影响因素对模型效率及准确率的影响.研究表明,在影响因素合理表达条件下,可以实现模型的高准确率.

城市供水管网连通性分析研究

结合图论中的遍历理论,给出了供水管网连通性分析和实现方法,并应用到管网模型拓扑结构检查中去,通过实例证明,该方法大大提高了建立准确的管网拓扑结构的工作效率.

自动导入管网图的燃气管网水力计算程序开发

介绍了AutoCAD的DXF文件(图形交换文件)数据格式特点,利用DXF文件作为数据接口,为燃气管网水力计算程序开发了管网拓扑结构图自动导入功能。该方法可根据管道属性导入管网图,简化管道数据输入过程。通过实例进行了验证。

叠压供水与市政管网水力作用模拟与分析

传统二次供水方式增压泵站数量众多,运行能耗较大,而且还存在水质二次污染风险,为了解决这些问题,出现了叠压供水技术。叠压供水直接从市政管网取水加压,势必会引起市政管网的水力特性变化;同样,市政管网的供水条件也会影响叠压供水的水力特性。因此,为了解市政管网与叠压供水之间的水力作用,利用FLOWMASTER软件进行了叠压供水系统运行状况建模,并结合各种影响因素进行了分析。结果表明,叠压供水系统设置时,应考虑用水量、接入管位置、市政干管管径、管网拓扑结构以及市政管网压力等因素;叠压供水接入市政管网系统后,普遍在3min后趋于稳定,且在各种阀门的调控下,管网中的压力波动不会对用户用水造成影响。