基于水壓和水質(zhì)目標(biāo)的給水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的研究.pdf

1、給水管網(wǎng)是給水系統(tǒng)重要的組成部分。隨著城市的發(fā)展和人民生活水平的提高，給水管網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量日益受到人們的關(guān)注。目前給水管網(wǎng)普遍存在供水壓力不均、管網(wǎng)漏損量大、爆管事故頻繁、供水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。給水管網(wǎng)的水壓和水質(zhì)是管網(wǎng)運(yùn)行的重要指標(biāo)，它們關(guān)系著管網(wǎng)是否能正常運(yùn)行和管網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。因此本文提出建立以優(yōu)化水壓和水質(zhì)為目標(biāo)的管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型并對(duì)給水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。 管網(wǎng)水質(zhì)隨著時(shí)間的改變而變化。水齡是度量水在管網(wǎng)中停留的時(shí)間量。從國(guó)內(nèi)外

2、研究現(xiàn)狀、基本概念、計(jì)算方法等方面對(duì)管網(wǎng)中的水齡進(jìn)行詳細(xì)分析。通過(guò)對(duì)余氯、三鹵甲烷、濁度等主要水質(zhì)指標(biāo)的變化分析，得出水在管網(wǎng)中的滯留時(shí)間即水齡是各主要水質(zhì)指標(biāo)變化的關(guān)鍵因素。本文認(rèn)為節(jié)點(diǎn)水齡可以用來(lái)評(píng)價(jià)管網(wǎng)供水水質(zhì)。 建立了基于水壓和水質(zhì)的管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型，并對(duì)該模型進(jìn)行了分析。然后尋找合適的優(yōu)化算法。首先介紹了簡(jiǎn)單遺傳算法的基本原理和特點(diǎn)；接著針對(duì)簡(jiǎn)單遺傳算法的特點(diǎn)并結(jié)合本模型的實(shí)際情況對(duì)算法進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，給出了求解該管

3、網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型的具體措施；最后給出了詳細(xì)的算法。其中，針對(duì)交叉概率和變異概率的自適應(yīng)算法的改進(jìn)，使算法既成熟、收斂又不過(guò)早收斂。大大提高了算法的穩(wěn)定性和收斂速度。 通過(guò)實(shí)際管網(wǎng)的計(jì)算驗(yàn)證了優(yōu)化調(diào)度模型和尋優(yōu)算法的可行性和有效性。水壓的優(yōu)化結(jié)果顯示：水壓目標(biāo)函數(shù)值明顯減少，并且管網(wǎng)漏損量和泵站的電費(fèi)都有一定的減少；水質(zhì)的優(yōu)化結(jié)果顯示：水質(zhì)目標(biāo)函數(shù)值相對(duì)減少，管網(wǎng)各用水點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水齡更加接近。 最后在水源調(diào)度的基礎(chǔ)上對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行