基于水龄熵的矿井防尘供水管网可靠性研究

为及时掌握矿井防尘供水管网性能状态,保障矿山井下综合防尘设施的正常运行,综合考虑防尘供水管网水力工况及其结构,基于信息熵和水力水质动力学机理,将水龄评价指标与路径流量相结合,推导水龄熵公式,构建基于水龄、流量和拓扑结构的矿井防尘供水管网的动态可靠度评价模型;并基于MATLAB编程平台,调用EPNAET动态水力水质模拟引擎,联合求解可靠度模型。研究结果表明:在48 h动态模拟时段内,防尘管网平均系统可靠度为0.180 3,说明管网可靠性还有较大提升空间;由于井下用水需求的实时变化,不同时段内各节点的可靠度分布较为离散,且与用水量不呈明显线性关系;整体上,管网系统可靠度同矿井总用水量变化趋势呈现较强正相关,具有日周期性,Pearson相关系数为0.814。增加多路径节点和环状结构,可以有效提高管网的可靠性。将评价模型应用于开滦集团某煤矿井下防尘供水管网系统,验证了所构建模型的合理性和可行性。     

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.     

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.     

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.     

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。     

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。     

多水源管网供水分界线及等水压线的动态模拟

利用拓扑理论，提出了一种在管网多水力计算基础上，确定水源的供水分界线和管网等水压线的自动绘制方法．并在AutoCAD 2000平台上用Visual C 6.0编程直接调用水力计算结果，实现供水分界线和管网等压线的动态图形模拟显示．     

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.     

浅谈EPANET在供水企业中的应用

在应用水力模型软件进行管网建模的过程中,EPANET是一款优秀的应用软件.利用它对城市供水管网模型进行水力计算,可以完成管网水力、水质的模拟,并通过图表、语句将结果显示出来,是一种定量分析的方法.通过对这款软件的学习和应用使得供水企业对城市管网的运行过程在认识有一个质的飞跃.     

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.     

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。     

煤矿井下消防和洒水供水系统相关规范解读

介绍了煤矿井下消防、洒水的水源、水质和供水系统以及用水点、用水量、水压,说明了加压或减压设施的设置和井下消防、洒水供水系统设计中管材的选用。     

EPANET水力模型在片区供水中的运用

结合昆明实际工程,应用EPANET水力模型软件,模拟供水管网的运行状况,提出满足水压要求的管网调水方案,为供水管网的敷设方案提供科学依据。     

基于负梯度法的供水管网污染源识别

利用负梯度法研究供水管网突发污染事故时污染源识别问题.首先针对供水管网的污染源识别问题构建最优化问题数学模型,然后用EPANET作为内嵌的水质模拟计算引擎,沿着目标函数的负梯度方向进行问题的最优解搜索,并针对管网算例,对污染源侵入时间、地点和侵入过程进行计算求解.分析差分步长、梯度求解方法等因素对问题求解效率的影响,结果表明采用基于水质模拟的差分法求解梯度向量并以水质公差作为差分步长,具有最好的求解效果.     

陕北煤矿矿井水资源化处理利用

针对陕北矿区矿井水水质，本文介绍了含悬浮物矿井水的几种现有的处理方法以及利用途径，依照“排供结合”、“分质分用”的原则，提出一套新的矿井水资源化的工艺流程，争取使矿井水得到综合利用，实现经济效益最大化。     

试论矿井水资源化与矿区水资源优化配置

我国煤矿区水资源匮乏,矿井水资源化意义重大。探讨了矿井水资源化的相关概念,详述了矿区水资源质量评价内容和方法,介绍了矿区供需分析预测及矿井水资源化可行性研究程序和方法,提出了三种矿区水资源优化配置模式及研究方法。     

氧化塘在露天矿采场水净化处理中的应用

针对宝日希勒露天矿采场水出水水质很差的现实,分析采用多级氧化塘净水工艺净化露天矿采场水。通过深入研究氧化塘净化采场水的机理,参考氧化塘设计参数表,着重对露天矿采场水的多级氧化塘处理单元做出合理设计。多级氧化塘采场水净化系统建成运行后,实践证明采场水出水水质完全达标,采场水净化取得了很好的经济效益,为露天矿采场水净化提供了一种新的经济可行方法。     

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。