面向服务的供水管网模型应用模式及其实证研究

该文提出面向服务的供水管网模型应用模式,通过建立独立的供水管网模型系统,把模型构建与模型应用区分开。在该模式中,集中维护的模型与分布的模型应用通过模拟服务接口连接。进而基于提出的模式,构建供水管网模型系统框架,包括管网模型管理模块和管网模型模拟服务模块,提供了管网模型参数管理、管网模型参数识别、管网模拟服务监控以及系统参数设置等功能,可以解决供水管网管理系统中管网模型管理维护困难的问题。最后以东莞市典型供水管网为案例对象,选择EPANET作为水力与水质模拟的模型软件,采用微软ASP.NETXMLWeb服务和IIS服务器技术构建了模型模拟服务接口系统,构建了供水管网模型系统,并进行了模型应用研究,取得了预期效果。     

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WaterGEMS农村供水管网联并对供水压力影响分析

文章以安徽省某县农村饮水安全工程为例,选择具有管网联并条件的A、B、C水厂为研究对象,以水厂设计资料提供的静态属性数据为基础,运用WaterGEMS软件建立给水管网水力模型,分析供水管网联并后不同工况运行对供水压力的影响.研究结果表明,正常工况下,管网联并后对A、B水厂所属管网节点水压的调节作用显著,对C水厂基本没有调节作用,A水厂高压区压力增大,B水厂高压区范围缩小,各水厂低压区压力稍有提高;事故工况下,管网联并后各水厂高压区压力降低,A或C水厂停水时,B水厂高压区压力变为33~36 m,整体压力稍有降低,各水厂供水区域供水压力分布比联并前更趋均衡.     

基于事故率的城市供水管网全寿命运行可靠性

利用不同管材的事故率模型、不同事故的模拟模型和基于Langelier的管道粗糙度时变模型建立了城市供水管网全寿命运行可靠性分析方法.通过敏感性分析,建议了模型中关键参数的取值.对某市供水管网进行了50年的运行可靠性模拟,根据分析结果指出了薄弱区域,并给出了管网改造措施.     

城市给水系统优化调度中的管网分区方法

分析了现状管网敷设和在改扩建中所导致的管网结构不合理性，阐述了管网分区在管网调度中的必要性，并对其概念进行了说明；提出了以营网供水分界线、节点压力、节点压力变化的灵敏度分析为基础的管网分区的方法，为管网系统的区域化管理和优化调度提供基础。     

城市供水管网物理模型构建方法

依据水力相似原理,提出了构建与实际压力供水管网等效的变态物理模型的理论方法．在物理模型与管网原型变态几何相似的前提下,结合欧拉变态相似准则和管段水头损失公式,得到压力供水管网与其变态模型的主要物理指标之间的关系．同时进行管段实验,考察了管段原型与变态模型的运行工况,理论与实验结果间的平均相对误差为9．8％．运用管网模拟软件EPANET建立了华北某区域实际管网的变态物理模型,结果表明,管网原型与物理模型的对应管道流速和对应节点水头的平均相对误差分别为3．05％及0．053％,证明了物理模型构建理论的正确性和可行性．     

城市供水管网优化设计计算

本文运用供水管网优化模型,时城市供水管网进行优化设计计算,并用Flowmaster软件对其优化计算结果进行了数值模拟和验证．通过以南充市为例的实际工程的应用,取得了良好的效果．其优化方法和优化结果对其它供水管网的改造也可起着重要的指导作用．     

自来水管网的可靠性分析与优化设计

以某科技园区自来水管网为例,分析研究了城市供水管网的可靠性和优化设计,提出了供水管网可靠性优化设计的数学模型.在确保供水管网系统可靠性的基础上建立优化模型,寻求最经济管径,从而建立最经济、最可靠的供水管网系统.对现有供水管网系统进行了优化,给出了优化设计方案.     

结合图论与地理信息系统的供水管网分区优化

提出了供水管网水力路径、耗散路径概念,并通过图论Dijkstra最短路径算法获得了供水管网最短水力路径结构和最短耗散路径结构,通过地理信息系统(GIS)将其可视化.考虑压力分布、行政区域以及道路走向,通过安装水表和阀门来确定不同分区供水范围.水表应安装在主要供水路径上,阀门应安装在最短耗散路径经过次数较少的管道上.以能量参数、压力统计参数和压力参数作为供水管网3种性能参数衡量分区影响,实现了复杂供水管网分区优化,并确定了不同分区的水流连通情况.     

城市供水管网优化设计计算

本文运用供水管网优化模型．对城市供水管网进行优化设计计算，并用Flowmaster软件对其优化计算结果进行了数值模拟和验证．通过以南充市为例的实际工程的应用，取得了良好的效果．其优化方法和优化结果对其它供水管网的改造也可起着重要的指导作用．     

水库群预报调度系统业务层重构研究

为解决业务漉程逻辑与业务单元相耦合影响基于图论的水库群预报系统的通用性问题,引入重构技术隔离业务漉程逻辑与业务单元,提高流程逻辑的重用与重组能力;利用有向图中并行拓扑排序算法重组流程逻辑,改善系统的计算速度;形成通用的水库群业务组件,屏蔽图的操作,让应用开发人员更关注于水库预报调度模型的研究.最后探讨了与已有系统的集成问题.实例证明,重构业务层可显著提高水库群预报调度系统的通用性.     

防止采油污水外排计算机仿真模拟技术

在油田供水系统中,采油污水经各级处理后,由管网输送到相应的注水站注入地层。由于供水系统流程复杂、水质多样化,局部区块采油污水产出与回注矛盾突出。管网压力不均衡,经常会出现采油污水调运受阻,就地向外排放,污染环境。对某油田供水系统中的主要水力元件建立了数学模型,根据节点流量平衡原理建立了供水系统仿真数学模型,并且从生产实际出发,对供水系统完成两种类型的仿真模拟。把仿真模拟技术用于某油田供水系统,指导现场完成供水管网局部改造和实现仿真模拟调水。应用结果表明,该项技术能够平衡管网系统各节点压力,确保污水调运畅通,使采油污水全部回注,给油田生产和供水系统的科学管理提供必要的理论依据。     

前混合磨料水射流连续加料系统设计与实验研究

针对现有前混合磨料射流系统不能实现磨料连续供给的问题,提出利用射流泵原理抽吸和混合磨料实现连续加料的新思路,即利用有压水从射流泵喷嘴以一定速度喷出而引起的负压场卷吸磨料进入射流泵内的混合腔,并与水混合后经喉管和扩散管进入高压胶管,最后经切割喷嘴加速后喷出,形成连续磨料水射流。为使系统性能最优,分析了连续加料系统的结构组成及工作原理,并设计了系统的结构与尺寸;运用数值模拟方法对影响连续加料与射流性能的主要因素——切割喷嘴与射流泵喷嘴面积比进行优化设计,分析了其对系统性能的影响规律,确定了其最优取值范围;通过室内压力测试、连续加砂及切割试验对系统性能进行了验证,结果表明,在合适的面积比结构下,该连续加砂系统在磨料入口能形成负压及足够的压力梯度,将磨料吸入并加速,且在切割喷嘴端仍然保留足够的静压转化为动能,实现前混合磨料水射流的连续高效作业。     

基于水力模型的供水管网分区管理在北方某市的应用

以实现某市供水管网分区管理为目标,在管网水力模型的基础上,根据北方城市供水系统的特定要求,将网络社区划分算法与管网分区管理理念相结合进行分区。结果表明:分区后东一区和西二区的管网压力有所上升,其他四个子区域压力呈现下降趋势,城市管网供水压力得以均衡。拓扑算法分区与理论分区相结合的管理方案能够有效降低管网漏失水量,提高供水安全可靠性。西二区一级水质百分比上升59.13%,其他区域水质发生不同程度变化,优质水百分比上升,水在管网中的停留时间得到有效缩短。管网分区后可为水务公司带来114.038万元的年收益。研究成果对改善供水管网管理及提高水务公司运行效率具有参考价值。     

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.     

EPANETH在有水塔管网平差中的应用

从管网平差的定义和在供水管网系统设计中的重要性出发,指出了采用哈代．克罗斯法的弊端和EPANETH在管网平差中的算法及适用范围．选取了1个有清水池和水塔的给水管网的例子,在软件上直接建立管网模型,从管段、节点信息输入及处理方面入手,阐述了如何应用EPANETH来计算有水塔管网情况．结果用管段流量．节点压力图、管段流速一节点需水量图、节点总水头．管段流量图等表现,并详细说明了管段直径设计原则和做法;详细校核了水塔转输工况和自由水压情况,通过分析得出根据最高时确定的管径,不能满足转输时进入水塔流量的结论;最后通过反复调整个别管段管径,达到了要求,各节点的自由水压均满足要求;指出了软件使用时的一些注意事项．     

重型燃气轮机天然气供应系统整体性能仿真

采用建模仿真的方式对天然气供应系统的整体性能进行研究.首先基于模块化建模的理念设计了系统的各主要部件模型;随后根据燃机电厂的实际运行数据,通过BP神经网络训练得到天然气供应系统中的压力、值班/预混气流量设定规律;最后加入了基于比例-积分-微分控制原理的压力、温度和流量控制器,在Simulink仿真中完成了整体仿真模型的搭建.对所建模型进行了稳态和动态仿真,仿真结果与电厂实际数据基本一致,表明模型能够较为准确地反映天然气供应系统的整体性能.     

基于模式识别的供水管网污染源追踪分析方法

针对供水管网单点源污染问题,建立了一种污染源定位分析方法,通过识别监测数据与模拟数据两系列之间的变化模式,求得污染物投加点、投加时间、投加浓度三者的信息．同时,针对可能存在的误差问题,提出了确定误差限的方法,进而保证最终求解结果包含真实污染源点．以某地区供水管网系统进行实例验证,结果表明,对于管网单点源连续注入式的污染事件,本方法可以较为快速而准确地定位出污染情况．对于实际供水管网污染的污染追踪,该方法具有一定的理论指导意义和应用价值．     

基于仿真技术的水利工程项目进度与费用的风险评价

讨论水利工程建设项目进度和费用的风险,建立了基于三角分布的网络计划进度和费用风险评价的随机模拟模型．通过统计分析得到进度和费用的模拟概率分布,进而得到进度和费用风险曲线,为评价工程项目的风险提供了依据．最后,对东深供水改造工程某抽水泵站施工网络计划进行模拟,给出其进度和费用的风险分布．     

基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法研究

随着城市快速的发展,城市供水管网的规模也在不断的扩大,其拓扑结构也越来越复杂,增加了供水安全的难度。其中供水水质安全最为迫切,因此需要在供水管网中设置一定数量的水质监测点对供水水质进行监测。在前人研究的基础上,针对供水管网水质监测点优化布置的问题,在单一的节点水龄法的基础上综合考虑其他影响因素对管网水质的影响,利用北方某市供水管网水力模型进行水质监测点的优化布置方案设计,通过水力模拟软件,优化节点水龄法,设计出了基于多因子优化法的水质监测点优化布置程序。并对北方某市供水管网进行计算,结果表明,基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法计算出的水质监测点位置与实际位置有43.75%的重合度,不仅覆盖了在常规管网运行中水厂及加压泵站等重点水质监测位置,也在供水分界线、管网中以及管网末梢增加了部分监测点,同时对污染事故的预警时间也比优化前短,效果明显。因此,在人工经验的基础上,以多因子法为补充加强,理论与实际相结合,使布置方法更有科学依据,考虑因素更加全面,布点更加合理。利用该方法分析供水管网工况,可为水质监测点优化布置工作提供较好的实施方案。