供水管網(wǎng)的智能優(yōu)化改擴建.pdf

1、城市供水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在保障人民生活和經(jīng)濟發(fā)展中起了舉足輕重的作用，供水管網(wǎng)投資費用高、能源消耗大，還直接影響供水系統(tǒng)的性能及可靠性，是供水系統(tǒng)優(yōu)化的重點。近年來我國對供水系統(tǒng)改造的工程投入逐漸增大，通過管網(wǎng)建模、管網(wǎng)優(yōu)化的手段，對供水管網(wǎng)改造進行科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計，不僅可以節(jié)省大量的資金投入，而且還可以提高整個供水系統(tǒng)運行的可靠性，具有重要的意義。
　　依托國家重大水專項課題“黃河下游城市供水管網(wǎng)水質(zhì)保障技術(shù)研

2、究與示范”展開城市供水管網(wǎng)的優(yōu)化改擴建技術(shù)研究，以青島中試區(qū)為研究區(qū)域，結(jié)合該區(qū)域面臨的供水管網(wǎng)改造需求，首次對青島市管網(wǎng)改造優(yōu)化問題進行了系統(tǒng)研究。
　　首先，在對研究區(qū)域管網(wǎng)進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，基于EPANET建立該區(qū)域管網(wǎng)的動態(tài)微觀模型，通過對現(xiàn)狀管網(wǎng)最大時和事故時工況的模擬，對管網(wǎng)改造需求進行分析，確定改造范圍，需要改造的管段有22條。
　　隨后，結(jié)合管網(wǎng)改造的技術(shù)現(xiàn)狀，采用遺傳算法的智能優(yōu)化技術(shù)，以管網(wǎng)年費用折算

3、值為目標函數(shù)，以改造范圍內(nèi)管段的管徑作為尋優(yōu)變量，以管徑取值范圍作為約束條件，利用matlab平臺尋求改造管段的管徑優(yōu)化組合。確定了需要改造的22條管段的10組管徑優(yōu)化組合。
　　最后，利用EPANET分別對10組管徑優(yōu)化組合進行模擬計算，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定管徑的最優(yōu)組合，進而確定改造方案。通過對管網(wǎng)改造方案最大時和事故時工況的模擬及綜合評價可知：管網(wǎng)的改造方案不僅能夠滿足研究區(qū)域的供水需求，并且對于遠期規(guī)劃具有較大潛力，在技術(shù)