给水管网水力计算方法与应用程序的开发研究

给水管网水力计算方法与应用程序的开发研究

姚丽萍[1]2002年在《给水管网水力计算方法与应用程序的开发研究》文中指出城市给水工程主要是由取水、水处理和管网系统叁部分组成。其中,城市管网系统部分,主要是负责将洁净水输送到千家万户,以保证城市居民生活、生产的用水,是重要的市政设施,其费用可占整个给水工程总投资的50%~80%,并且,每年还要投入大量的资金用于其改建、扩建和维护。因此,了解城市管网的现状,及时获取其运行数据信息,对城市管网进行科学管理是十分必要的。 众所周知,当今社会是一个高速发展的社会,信息化大潮正席卷全球,信息化水平已成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。城市给水管网系统,是城市的命脉。它结构复杂、规模庞大、用水随机性强,是一个多目标的运行控制网络系统。要对其实现科学管理,首先必须对管网系统进行水力分析计算和模式的复核计算,以期获取准确的运行工况数据。在此基础上,可进行管网的改建、扩建工程的优化设计,并增强自来水公司对突发事件快捷反应能力,从而能避免工作上的盲目性。 多年来许多国内外专家致力于给水管网计算和分析方法的研究及其运用。随着70年代网络(图论)技术的发展,人们利用图论来构造给水管网的节点方程和环方程。简洁明了的矩阵描述的方式,使人们对繁杂的系统、方程本身的性质及其应用有了更直观、更深刻的了解,新的求解思路由于计算机技术的成熟得到了实现。“依靠信息技术改造传统的管理模式”已经受到大家的普遍认同,各种技术的交互使用,既推动了理论方面的研究,又使应用软件的开发得到了快速的发展。 本文在分析和研究最新给水管网计算原理的基础上,开发出一套管网计算分析应用程序,将GIS技术成功地运用到了管网系统管理中。论文分为叁部分: 武汉理工大学硕士论文:给水管网水力计算方法与应用程序的开发研究 第一部分工作是进行理论分析,建立管网分析计算的数学模型, 并选择了适当的求解方法。 第H部分是运用 门S 技术,在 Visual Basic 开发环境下嵌入 Mapobject控件,进行管网计算分析应用软件的编制工作。 第叁部分是以某市的地理信息资料为背景,模拟了城市给水管网 现系统,并应用该软件系统进行管网的分析计算和复核工作。 论文第一部分和第二部分工作是本论文的核心内容,重点介绍和 分析了目前比较适合在计算机上实现的管网分析计算方法,应用GIS 技术,开发的应用软件界面生动。第叁部分是通过对给水管网的建模 和计算分析,证明了该程序图形界面简洁明了,运行计算效果良好, 用户操作方便简单,获取工况运行数据直观、准确、快捷。

张谱[2]2008年在《基于GIS的城市给水管网叁维可视化研究》文中研究指明城市给水管网是支撑和保证城市居民生产、生活的重要基础设施。目前绝大多数城市采用传统人工管理方法已难以满足管网实际需要。通过GIS强大的数据可视化功能,以地形为依托,实现给水管网的可视、动态模拟,正确分析和全面了解系统运行情况,不仅能提高给水管网管理的效率、质量和水平,还可为城市给水管网的改建和扩建、运行、维护与管理提供科学依据和技术支持。本文以两个实际项目“陕西省府谷县给水管网优化设计”和“西安市给水管网系统水压可视化管理”为支撑,分析了目前城市给水管网管理中存在的问题,根据GIS技术和城市管网可视化的国内外研究进展,利用ArcGIS平台,进行了城市给水管网的叁维可视性研究。其研究内容主要包括:(1)利用ArcGIS中数据组织方式Shapefile存储空间数据,创建Microsoft Access数据库管理属性数据,通过公共数据项Object ID建立实时匹配关联,实现图属数据库的一体化连接;利用VB进行城市给水管网叁维可视系统的界面设计,并实现了编辑、查询、统计、可视性分析、打印报表等功能。(2)根据陕西省府谷县城区给水管网区域地形情况,建立GIS数字高程模型,利用MapGIS软件进行数据校核,同时在ArcScene模块中以叁维图形直观显示了府谷县城区“水源地→一水厂→二水厂”地形,并根据地形情况设计了管网支线的铺设,实现了地形与管网的迭加,明确了管网的具体位置。(3)在运行工况下,通过分析管网的压力特征,依靠西安市给水管网范围内42个测压点的压力实时监测数据,将ArcMap与Raster 2 Vector(R2V)矢量化软件相结合,实现了集平面标注图、二维着色图、叁维立体图为一体的管网水压叁维透视图,直观反映了管网的运行情况。(4)在设计工况下,根据水力计算结果,利用Surfer软件对府谷县城区给水管网在现状年、近期、远期叁个阶段中,最大转输时、最大消防时、最不利管段损坏时叁种工况下的节点压力进行二维分区、着色显示,模拟管网水压分布状态,并进行了可视性分析,为府谷县自来水公司进行城区近远期管网改扩建设计提供参考依据。

刘梦云[3]2013年在《基于多目标和声搜索算法的给水管网优化设计的研究》文中研究指明随着我国城市的发展,给水管网的规模越来越大,系统也更加复杂。对管网系统进行优化设计,降低城市供水系统的运行费用,提高供水系统的可靠性,具有重大的经济和社会效益。本文在系统回顾国内外给水管网优化设计的研究进展的基础上,针对传统单目标管网优化仅考虑管网总费用年折算值最小的不足,提出了以管网总费用年折算值最小、管网水力可靠度和熵值可靠度最大为目标的多目标优化模型。模型的水力可靠度用于衡量用户节点水量需求的满足程度;熵值可靠度则用于衡量管网配水水量的分布均匀性。针对标准和声搜索算法搜索易陷入局部最优的问题,本文采用具有较强全局搜索能力的动态自适应多目标和声搜索算法对多目标优化模型寻优。通过实例分析,验证了改进算法的合理性和有效性。

参考文献:

[1]. 给水管网水力计算方法与应用程序的开发研究[D]. 姚丽萍. 武汉理工大学. 2002

[2]. 基于GIS的城市给水管网叁维可视化研究[D]. 张谱. 西安理工大学. 2008

[3]. 基于多目标和声搜索算法的给水管网优化设计的研究[D]. 刘梦云. 浙江工业大学. 2013

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