基于节点水龄的供水管网水质监测点的优化布置

利用供水管网图形的拓扑矩阵,在管网水力计算的基础上,通过求出节点水龄,计算节点水龄比例矩阵,提出一种基于节点水龄的城市供水管网水质监测点的优化选址的方法。     

多水源供水管网水力计算方法研究

采用有限元法分析供水管网的数学模型 ,建立了管网整体矩阵 ,引入节点水压边界条件 ,并求解管网水力平衡方程 ,得出各项水力要素 .编写了通用电算程序 ,可快捷准确地进行水力计算     

城市供水管网流量监测点优化选址的研究

结合输配水管网拓扑结构图论模型，通过计算节点流量变化对管网各管段流量的影响程度，引入有效监测范围的概念，求出在给定有效监测级下的有效监测矩阵，采用计算非多余支配集和最小覆盖集的方法。提出了一种城市供水管网流量监测点的优化选址方法，为城市供水系统正确调度和对供水事故的监控提供有效的依据，并通过实例验证了方法的可靠性和有效性．     

地震时城市供水管网水力特性分析

研究地震导致渗漏的供水管网的水力特性,考虑节点流量随节点水压的动态变化,构建地震导致渗漏的供水管网水力模型.基于EPANET计算管网节点实际流量和水压,评价供水管网水力特性.案例分析表明,构建的模型和提出的水力计算方法是可行的,为城市供水管网抗震防灾管理提供借鉴.     

城市供水管抗震功能可靠性分析

考虑节点流量随节点水压的动态变化,构建地震导致渗漏的供水管网水力模型,基于EPANET计算管网节点实际流量和水压,在此基础上结合一次二阶矩方法,得到震后低压供水时管网系统的功能可靠性指标.结合实例分析预测震后管网供水能力,并进行了震后低压供水时管网功能可靠性分析,研究结果可为城市供水管网抗震防灾管理提供借鉴.     

基于低偏差序列的矿井供水管网可靠性

综合考虑管网水力可靠性的影响因素,结合节点和管网整体2个方面确定管段管径、管长、故障率、修复时间以及节点用水量作为评价指标,建立矿井供水管网可靠性评价模型。运用管网平差软件EPANETH进行水力模拟得到各管段故障情况下的节点实际可用水量,然后采用低偏差序列代替伪随机序列的拟蒙特卡罗法仿真模拟求得各节点的可靠度,再以节点需水量占管网总流量的比例为权值,求得整个管网的水力可靠度。研究结果表明:采用该评价模型可确定管网中可靠性较低的节点和对管网水力可靠性影响较大的管段,该计算方法可作为管网优化设计的参考。     

基于Delphi平台的供水管网信息识别

文章针对供水管网计算所需的3类信息,以Delphi7为平台,提出了计算机进行信息识别的实现方法。在假定各管段流向基础上,通过判断节点与管段端点坐标,获得管网的衔接矩阵;利用Windows API对管网图形进行区域染色,通过判别各管段周围的颜色,识别管网的环路信息;利用多边形面积法,判断各环内管段流向的顺、逆时针方向,得到管网的回路矩阵。该识别方法准确可靠,且易于编程实现,能够有效提高管网计算的准确性,进而为管网的计算机模拟与控制提供了保证。     

裂隙岩体贯通及锚固止裂路径有限元分析

供水管网地震过程中往往会遭到不同程度的破坏,以震后管线破坏状态模拟为基础,对带渗漏管网进行水力分析,进而评价其服务性能.在渗漏管网流分析时,引入节点配水量和节点压力的函数关系,结合中国点式渗漏模型,通过求解非线性方程组,得到震后管网节点的供水量和节点压力.该方法在传统的管网水力计算基础上,考虑节点流量随水压的动态变化,避免了负的压力计算值的产生.以一实际管网为例,介绍了震后供水管网功能分析的应用方法.     

基于综合水龄指数评价的供水管网优化调度

研究了通过计算节点平均水龄分析该地区供水管网的水质状况的方法,在此基础上,提出供水管网综合水龄指数评价指标,并基于该指数构建管网水力优化调度模型,采用遗传算法实现优化问题的求解,并以江苏某镇城乡统筹供水管网为实例进行了应用.结果表明,水力优化调度能够改善管网的综合水龄情况,尤其是对于流量较大的节点有明显的效果,但是对于管网末端水量相对较小节点,则需要结合水力调度以及管段冲洗等方式来改善管网水龄情况.     

供水管网模型水质不确定性研究

供水管网模型是保障供水管网水质安全的重要手段,受输入参数不确定影响水质模型计算的水质值是不确定的;为研究节点基本用水量、水损系数、主体水反应系数和管壁反应系数对供水管网水质特性的影响,提出了在假定他们的随机变化服从正态分布的条件下,采用蒙特卡罗随机抽样法,应用动态的水质模型计算得到节点水质的分布特征,给出了算法在管网中的应用;结果表明：当所有不确定输入参数共同作用时,节点水质的不确定性最大,水质反应系数是对节点水质不确定性影响程度最大的参数.     

绿洲地带非均质土层分界面处土壤水分布特征

在研究沙漠边缘绿洲地带水分运移的过程中，发现了包气带非均质土层界面处，土壤水分布不连续性的特征。其原因是土壤水运动是在相应的基质势梯度作用下发生的，而并不需要对应的含水量梯度。这在研究田间含水量的植物根区的土壤水流、降雨入渗和灌溉水入渗补给地下水和河渠水入渗补给地下水机理领域中均具有重要意义。在实际工作中，必须区分饱和状态与饱和状态水流运动特征，否则会造成不应有的误解和错误。     

基于特征聚类的给水管网压力监测点优化布置

为了及时发现城市给水管网中的漏损、爆管等问题,需要在管网中布置压力监测点.现阶段通常依据各节点压力值的相似程度实现压力监测点的布置.针对上述方法未考虑管网节点空间属性的问题,作者提出一种给水管网压力监测点的优化布置方法.该方法通过选取节点的坐标、影响度和压力的标准差3个特征属性构建节点特征矩阵,再利用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法对节点特征矩阵进行聚类分析,依据聚类结果最终确定压力监测点的位置和数量.仿真实验结果表明:该方法有效地保证聚类后归属同一类的节点在管网中是连通的,选取的压力监测点空间分布均匀,为实际管网中压力监测点的布置奠定了良好基础.     

城市给水管网水质研究动态

从生长环对水质的影响、去除生长环改善水质、给水管网污染源的确定、并行算法分析给水管网和建立管网水质动态模型等五方面分析了国内外给水管网水质研究的最新动态。提出了需要解决的几个问题:从微生物和化学原理建立管网水质模型;优化水力条件改善管网水质;研究管网微生物反应机理的影响因素;寻找更高效算法分析管网和水质监测点的优化布置。     

三相光学电流互感器系统的建模

提出了一种全新的用于测量电力系统三相电流的光学电流互感器系统,即利用一路光和一套检测系统实现三相电流的测量。用矩阵光学的方法建立了基于法拉第磁光效应的三相光学电流互感器的数学模型,为相关的研究提供了理论基础。理论分析和仿真结果均证明了系统的可行性。     

一类新的多元t-型分布

为了在椭球等高分布的基础上建立样本的理论,需将随机向量的分布推广到随机矩阵的形式.运用3种不同的方法(密度生成函数方法,逆维希特分布方法,2个独立的随机矩阵构造新的随机矩阵的方法)分别提出了矩阵Kotz-型分布,矩阵逆Γ分布和矩阵t-型分布,证明了它们是一个矩阵分布密度,并着重研究了矩阵t-型分布的有关分布性质,包括其随机表示、期望、线性组合分布及二次型等.     

(P、K)端开关网络的综合

本文应用布尔矩阵理论讨论了(P,K)端开关网络的等价问题、输出矩阵的构造和原始连接矩阵的算法,并给出了实现此算法的软件设计思想。最后针对求得的原始连接矩阵绘制了网络图。     

一般基下的Bezoutian与可控矩阵、可观测矩阵之间关系

利用Bezout矩阵及一般基下的Bezout矩阵的定义,结合线性控制系统中,关于幂基下的Bezout矩阵与可控、可观测矩阵之间的关系,给出了一般基下Bezout矩阵与可控矩阵、可观测矩阵之间的关系。     

多维编码遗传算法在城市供水管网优化调度中的应用研究

从供水管网系统整体优化和最小供水费用的角度出发,结合复杂供水系统的生产调度特点,提出了城市供水系统整体优化调度的遗传算法,对其编码规则、染色体的评估以及遗传操作进行了深入的研究,并给出了详细的求解步骤.采用Matlab软件编写了基于遗传算法的优化调度程序,并应用该程序对某市供水管网系统的生产调度进行了仿真研究.仿真结果表明,应用遗传算法求解管网系统优化调度,可以得到问题的全局最优解,采用优化调度程序进行生产调度可以节省运行费用.图2,表1,参11.