天津市多水源联合调度模型研究及系统开发

发布时间：2017-08-27 03:05

  本文关键词：天津市多水源联合调度模型研究及系统开发

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【摘要】：天津市是水资源严重紧缺的城市,水资源短缺已制约了该市经济社会发展。特别是滨海新区的开发和生态城市的建设,加剧了水资源的供需矛盾。南水北调中线工程是解决天津缺水问题的重要手段。南水北调中线通水后,天津市将形成引江(长江水)、引滦(滦河水)、海水淡化水、再生水(中水)和本地水(地下水)等多水源的联合配水格局。由于每种水源的供水成本不同,因此在保障供水安全的前提下如何合理配置各种水源,降低供水成本,充分发挥工程效益,是目前天津市水资源配置迫切需要解决的首要任务。针对上述问题,本文首先在分析天津市供水网络结构基础上,建立供水拓扑结构图；其次建立天津市多水源联合供水的数学模型：最后利用UML系统建模理论,设计与开发天津市多水源联合调度系统,该系统可实现水资源优化调度方案的生成。论文主要研究内容如下：(1)天津市供需水现状分析。通过对比分析天津市水资源的可供水量、需水量、水厂与管网的供水能力及布局等情况,指出天津市水资源配置的存在的主要问题,提出本文的主要研究内容。(2)天津市多水源联合供水调度模型研究。首先,根据天津市现有的供水条件和对未来规划的情况,分析了供水网络中各类节点(水源、水厂、分区等)以及管线(包括供水干线和支线)间的结构关系,建立了天津市供水网络拓扑结构；然后,根据供水网络拓扑结构特点,选用二层规划方法建立天津市水资源配置数学模型：对模型的每一层分别进行单独分析,分别以成本最小和缺水量最小为作为目标建立分层目标；整体分析模型上下层间的关联,建立两层目标之间的控制-反馈关系；接着,对二层规划模型联合使用NSGA-Ⅱ(上层)和线性算法(下层)进行整体求解,得出水资源优化配置调度方案成果。最后,通过分析调度方案成果,找到实际调度中存在的问题,对现状供水情况提出合理化建议,为天津市水资源调度决策提供可靠依据。(3)建立天津市多水源联合调度系统。为配合天津市多水源联合供水调度模型,方便为调度决策提供可靠依据,本文从实际出发,分析了调度需求,分析了用户要求,基于UML建模框架,分别进行需求及用例分析、静态结构建模、动态行为建模、数据库建模和物理建模,对整个调度系统进行了实例建模。基于系统建模的设计成果,使用Java语言进行具体具体系统开发。最后,总结了全文的研究内容及研究成果,并指出了研究中存在的不足之处,对有待的进一步研究进行了展望。
【关键词】：多水源 优化调度 城市供水 UML 系统开发
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV213.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 绪论9-13
• 1.1 国内外研究现状及发展趋势9-10
• 1.1.1 国内外研究现状9-10
• 1.2 选题背景10-11
• 1.2.1 水资源配置发展趋势10-11
• 1.3 本文主要内容及方法11-13
• 2. 天津市水资源供需分析13-28
• 2.1 引言13
• 2.2 天津市水资源概况13-17
• 2.2.1 水资源概况13-15
• 2.2.2 城市供用水现状15-17
• 2.3 供水工程及供水预测17-27
• 2.3.1 供水工程信息17-25
• 2.3.2 天津市需水预测25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3. 天津市多水源联合供水调度模型建立28-45
• 3.1 引言28
• 3.2 天津市供水网络拓扑结构28-31
• 3.2.1 供水网络—2015年29
• 3.2.2 供水网络—2020年29-31
• 3.3 多水源联合调度模型建立31-35
• 3.3.1 模型结构32-34
• 3.3.2 多水源联合调度规则34-35
• 3.4 多水源联合调度模型求解35-38
• 3.4.1 模型特点分析35-36
• 3.4.2 求解方法36-37
• 3.4.3 求解步骤37-38
• 3.5 实例计算38-44
• 3.5.1 计算成果38-43
• 3.5.2 成果分析43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 4 基于UML的天津市多水源联合调度系统建模45-64
• 4.1 引言45
• 4.2 UML概述45-47
• 4.2.1 UML图45-46
• 4.2.2 UML系统开发及建模过程46-47
• 4.3 系统的需求及用例分析47-50
• 4.3.1 功能需求47-48
• 4.3.2 用例分析48-50
• 4.4 系统静态结构建模50-55
• 4.5 系统动态行为建模55-57
• 4.6 数据库设计57-62
• 4.6.1 外调水源类涉及的库表58-59
• 4.6.2 支线类涉及的库表59-61
• 4.6.3 其他库表61-62
• 4.7 系统的物理建模62-63
• 4.8 本章小结63-64
• 5 天津市多水源联合调度系统实现64-67
• 5.1 引言64
• 5.2 系统开发工具64
• 5.3 系统模块的具体实现64-66
• 5.3.1 查询模块64-66
• 5.3.2 调度模块66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 结论及展望67-68
• 6.1 结论67
• 6.2 不足及展望67-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-71

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本文编号：744056