基于水力和水龄信息耦合的供水管网DMA分区研究
发布时间：2021-03-28 15:38
供水管网系统是城镇建设和发展的重要基础设施。随着城镇规模的不断增大和用水人数的不断增多,管网系统也在不断发展和扩大,这给管网的运行和管理带来了许多挑战。如管网布局是否合理、能否有效控制管网漏损等。为了提高供水管网的运行和管理水平,英国首先提出了独立计量分区（District Metered Area,DMA）的管理模式。供水管网系统的DMA分区是一项比较复杂的工作,需要考虑的问题和要素比较多,如节点水压、水质要求,以及管网的消防校核和设计校核等。如果分区不当,会产生一些不利影响,如管网可靠性降低和水质恶化。为了维持或改善供水管网系统在DMA分区后的水力和水质性能,本文提出了一种基于水力和水龄信息耦合的供水管网DMA分区方法。通过对实际案例管网进行DMA分区,验证该方法能完成管网分区的同时,又能达到有效控制管网漏失的效果。首先,本文系统总结了国内外关于供水管网DMA分区的相关研究情况,包括DMA分区的基本概念、分区设计的基本步骤、分区原则和注意事项。另外,本文也梳理了DMA分区的管理方法,主要是对各区域进行流量检测,结合总分表差来分析除真实漏损外的差额水量,以此来排查管网爆管位置;或者利...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
广州市某地区供水管漏水情况
第一章 绪论失。另外，在构建 DMA 分区时，必须考虑到以下缺点：由于管道的关闭，导致原来的管网环路布局被破坏，并且极大可能会降低系统的可靠性。所以，当发生这种情况时，可能会引起供水意外事故的概率增加或者需水量空间分布的变化，导致供水管网系统满足不了各节点的服务水头要求；而且在这种情况下，因管网的水流速度的降低和允许管网流动的路径限制，还会引起管网的部分节点水龄时长变大[6]。而水龄增加会产生的水质问题有如下：化学问题（例如消毒副产物产生、腐蚀控制有效性下降、消毒剂衰减等），生物学问题（如硝化、微生物再生长等）和物理问题（如沉积物沉积、色度过大）等，从而导致水质下降，不能满足供水管网的水质要求[7,8]，如图 1-2 所示。供水管网中出现“黄水”现象，是水质恶化导致的结果。
3 水表阀门布置点优化到管网的节点聚类方案后，仅是确定 DMA 分区的范围。而分区边界者仪器需要进一步通过计算机模拟计算出来。本文采用 NSGA-II 算双目标（压力标准差和节点平均水龄），并设定约束条件，运行 N，找到最佳的水表阀门布置点方案。4 DMA 分区结果评价成供水管网 DMA 分区后，通过对案例管网分区前后的各项评价指标、压力标准差、节点水龄等指标）进行评价比较，论证该方法的可行要对案例管网进行事故校核和消防校核，检验分区后的管网是否满足水需求，如节点水压。 技术路线文提出的 DMA 分区方法实现的技术路线图如图 1-2 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自然邻的自适应谱聚类算法[J]. 朱庆生,付飘飘,张程. 计算机技术与发展. 2017(11)
[2]基于节点能量冗余差的给水管网DMA分区方法研究[J]. 李斌,蒋浩,聂锦旭,王琦,王志红,张国力. 给水排水. 2017(03)
[3]谱聚类在给水管网分区优化中的应用[J]. 刘俊,周鹏. 土木建筑与环境工程. 2016(06)
[4]利用DMA分区技术降低管网漏损率[J]. 李晓华,魏占锋. 给水排水. 2016(S1)
[5]基于DMA技术的小区漏损控制案例分析[J]. 李露,余健,李栋,王栋. 给水排水. 2016(03)
[6]图像分割的图论方法综述[J]. 王梅,李玉鑑,全笑梅. 计算机应用与软件. 2014(09)
[7]基于剩余能量熵的供水管网可靠性优化设计[J]. 何忠华,袁一星. 浙江大学学报(工学版). 2014(07)
[8]计量小区（DMA）夜间最小流量解析方法探讨与案例研究[J]. 郝志萍,侯煜堃,崔昌. 南水北调与水利科技. 2013(04)
[9]供水管网计量分区管理技术与应用[J]. 王敏,杨志坚,李扬,张永坡. 城镇供水. 2013(02)
[10]结合图论与地理信息系统的供水管网分区优化[J]. 刘俊,俞国平. 同济大学学报(自然科学版). 2012(12)
博士论文
[1]分区管理模式给水管网的水力分析与模拟技术研究[D]. 刁克功.北京工业大学 2011
硕士论文
[1]城市供水管网分区管理技术优化研究[D]. 张楠.天津大学 2012
本文编号：3105812
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
广州市某地区供水管漏水情况
第一章 绪论失。另外，在构建 DMA 分区时，必须考虑到以下缺点：由于管道的关闭，导致原来的管网环路布局被破坏，并且极大可能会降低系统的可靠性。所以，当发生这种情况时，可能会引起供水意外事故的概率增加或者需水量空间分布的变化，导致供水管网系统满足不了各节点的服务水头要求；而且在这种情况下，因管网的水流速度的降低和允许管网流动的路径限制，还会引起管网的部分节点水龄时长变大[6]。而水龄增加会产生的水质问题有如下：化学问题（例如消毒副产物产生、腐蚀控制有效性下降、消毒剂衰减等），生物学问题（如硝化、微生物再生长等）和物理问题（如沉积物沉积、色度过大）等，从而导致水质下降，不能满足供水管网的水质要求[7,8]，如图 1-2 所示。供水管网中出现“黄水”现象，是水质恶化导致的结果。
3 水表阀门布置点优化到管网的节点聚类方案后，仅是确定 DMA 分区的范围。而分区边界者仪器需要进一步通过计算机模拟计算出来。本文采用 NSGA-II 算双目标（压力标准差和节点平均水龄），并设定约束条件，运行 N，找到最佳的水表阀门布置点方案。4 DMA 分区结果评价成供水管网 DMA 分区后，通过对案例管网分区前后的各项评价指标、压力标准差、节点水龄等指标）进行评价比较，论证该方法的可行要对案例管网进行事故校核和消防校核，检验分区后的管网是否满足水需求，如节点水压。 技术路线文提出的 DMA 分区方法实现的技术路线图如图 1-2 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自然邻的自适应谱聚类算法[J]. 朱庆生,付飘飘,张程. 计算机技术与发展. 2017(11)
[2]基于节点能量冗余差的给水管网DMA分区方法研究[J]. 李斌,蒋浩,聂锦旭,王琦,王志红,张国力. 给水排水. 2017(03)
[3]谱聚类在给水管网分区优化中的应用[J]. 刘俊,周鹏. 土木建筑与环境工程. 2016(06)
[4]利用DMA分区技术降低管网漏损率[J]. 李晓华,魏占锋. 给水排水. 2016(S1)
[5]基于DMA技术的小区漏损控制案例分析[J]. 李露,余健,李栋,王栋. 给水排水. 2016(03)
[6]图像分割的图论方法综述[J]. 王梅,李玉鑑,全笑梅. 计算机应用与软件. 2014(09)
[7]基于剩余能量熵的供水管网可靠性优化设计[J]. 何忠华,袁一星. 浙江大学学报(工学版). 2014(07)
[8]计量小区（DMA）夜间最小流量解析方法探讨与案例研究[J]. 郝志萍,侯煜堃,崔昌. 南水北调与水利科技. 2013(04)
[9]供水管网计量分区管理技术与应用[J]. 王敏,杨志坚,李扬,张永坡. 城镇供水. 2013(02)
[10]结合图论与地理信息系统的供水管网分区优化[J]. 刘俊,俞国平. 同济大学学报(自然科学版). 2012(12)
博士论文
[1]分区管理模式给水管网的水力分析与模拟技术研究[D]. 刁克功.北京工业大学 2011
硕士论文
[1]城市供水管网分区管理技术优化研究[D]. 张楠.天津大学 2012
本文编号：3105812
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