论“城市优化供配水系统”研(3)
2013-09-29 02:24
导读：城市自来水管网系统在实际运行过程中，有可能发生各种各样的事故（诸如爆管、停水、水压不足等），城市居民、单位均可通过预先设置的电话通知自来
城市自来水管网系统在实际运行过程中，有可能发生各种各样的事故（诸如爆管、停水、水压不足等），城市居民、单位均可通过预先设置的电话通知自来水公司，以便急时得到维修，这就是应急事故处理的服务功能。 3、“城市优化供配水系统”的开发 3.1城市优化供配水系统数学模型的建立 1、建立“城市优化供配水系统数学模型”意义人类进入21世纪，由于全球性水资源的短缺（我国更为严重），极大地威胁着人类的生存；因此，合理的利用水资源、节约城市与生活用水已迫在眉睫，建立“城市优化供配水系统数学模型”，实施城市管网优化供配水，从而达到城市节约用水的目的。 建立了“城市优化供配水系统数学模型”以后，我们就具备了深刻理解城市供水系统地下管网运行的条件，该模型不仅提供城市供水系统中不同泵的供水范围，而且还可明显的反映出城市供水系统地下管网可能发生的瓶颈现象，模型同时还可提供各种供配水方案的直观模拟演示，这就为系统操作者进行实时在线优化供配水提供了有利条件。 在城市供配水管理方面，由于有了“城市优化供配水数学模型”，对城市因其而需要进行管网扩展，模型提供了有力的数据支持，从而保证了城市供配水系统的优化管理，用户也得了高质量的服务。 2.“城市优化供配水系统数学模型”建模前的准备 （1）“城市优化供配水系统数学模型”的结构如下： “城市优化供配水系统数学模型”的建模过程，如图2所示；通常在建立数学模型前，必须进行前期的各种数据的准备工作，如管网数据的确定、需水量数据的确定、测试数据等；这里我们就不一一予以说明了；值得一提的是，用于建模的数据正确性是一定加以测定的。 3.建模与模型 城市优化供配水系统数学模型的建立，是以管网GIS系统基础数据，计算机收费系统数据处理和现场管网测试数据等为依据；根据城市管网分布结构，筛选出管网干道节点，以这些管网干道节点为核心，形成管网水流环路，然后再利用流体
力学基本计算公式进行模拟计算，从而获得管网环路各节点上的压力分布和流量分布；根据系统优化目标，进一步对该系统进行优化；“城市优化供配水系统仿真与优化软件包”的运行，使上述这一切成为可能；有关城市优化供配水系统数学模型的建立，及其仿真计算和系统优化设计，另文予以论述。 4.城市优化供配水系统数学模型的维护 通过对模型周期性的不断更新，以保证模型的准确性；对于管网不同程度的变化情况，模型可作如下处理： ＃当局部点变化时，应及时调整模型数据 ＃当管网的变化加大到一定程度时，应对模型进行更新 ＃当管网中的变化程度无法在原有基础上更新时，应对模型进行重建 对于模型具体维护工作包括：加入新的需水量/删除旧的需水量，加入新的管线/删除旧的管线，加入新的管网设备/删除旧的管网设备，更新管线模型，更新需水量数据，根据局部现场测试数据对模型做相应改动。 3.2 城市优化供配水系统的模型数据库的建立 城市优化供配水系统的模型数据库的作用，是将GIS系统数据、网络收费系统数据及管网现场测试数据进行存储和转换，为模型的建立提供数据支持；具体的流程如图3所示。 3.3 城市优化供配水系统的数学模型标准及质量 1.“城市优化供配水系统数学模型”的建立标准 “城市优化供配水系统数学模型”的建立标准，主要是指模型构造标准、现场测试标准和校核标准等。
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模型构造标准：主要包括：所有供水管道信息必须由GIS转换或输入；可以保证对模型进行充分的维护管理；该模型 可作为优化供配水的决策工具。
现场测试标准：在数据现场测试过程中，保证有足够的15分钟测试间隔和满7天的数据。 数学模型校核标准：正确设置误差范围，并使模型在校核过程中，控制在允许误差限以内。 2.“城市优化供配水系统数学模型”的质量标准 “城市优化供配水系统数学模型”的质量分析标准是：所有数据测试准确、经过验收；系统数学模型结构设计合理。 3.4城市优化供配水系统的运行环境 “城市优化供配水系统”建成以后，在正式投入运行时，是将该系统并入“城市供配水管网管理信息系统”之中，对于一个城市自来水公司来说，“城市供配水管网管理信息系统”的总体结构可如下图4所示。 4.结束语 “城市优化供配水系统”的与开发，对国计民生有着极其重要的意义，尤其对我国北方缺水和严重缺水的干旱地区更是如此；世界上发达国家的城市自来水公司，无一例外的都装备有该系统；这也从另一个角度说明了，“城市优化供配水系统”确实是建设节水型城市的必备工具。
