1、摘要口生里里硯里.日口洲日日口巴翻日曰口..摘要城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)是由泵站、地下管網(wǎng)及用戶構成的復雜系統(tǒng)。復雜性主要體現(xiàn)在節(jié)點流量的隨機性、節(jié)點壓力和管段流量的隨機性、管道阻力系數(shù)的漸變性、管網(wǎng)連接的復雜性、管網(wǎng)實際運行工況的復雜性等方面。如何在滿足用戶用水需求的前提下，應用現(xiàn)代控制技術，對給水管網(wǎng)系統(tǒng)進行優(yōu)化調度，使其經(jīng)濟、合理、可靠地運行，是當前國內外給水行業(yè)魚待解決的研究課題。本文在搜集大量國內外相關研究資料及參與管網(wǎng)系統(tǒng)建模、模型

2、校核及優(yōu)化調度實踐的基礎上，對復雜城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)建模、模型校核及優(yōu)化調度問題進行了深入的研究。迄今為止，管網(wǎng)系統(tǒng)微觀模型仍是管網(wǎng)系統(tǒng)工況分析、運行優(yōu)化調度的基礎。經(jīng)過多年的研究，已形成了從基礎數(shù)據(jù)錄入、現(xiàn)場實測到管網(wǎng)系統(tǒng)水力模擬計算、模型校核的管網(wǎng)系統(tǒng)微觀模型建模理論與方法。用水量變化規(guī)律的模擬是節(jié)點流量模擬乃至管網(wǎng)系統(tǒng)微觀模型建模的重要環(huán)節(jié)之一。通過分析國內用水量變化規(guī)律模擬方面的現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，采用一個實測的用戶用水量變化樣本記錄(或經(jīng)

3、過簡單處理)來代表該用戶的用水量變化曲線，參與用水量變化規(guī)律的模擬，實際上是用解決確定性問題的方法來處理隨機過程問題，必然得不到一個較理想的結果。應用隨機過程理論，通過對大量的用戶用水量實測數(shù)據(jù)進行分析，本文提出了用戶用水量變化過程是一個非平穩(wěn)隨機過程及用該過程的均值函數(shù)來描述用戶用水量變化規(guī)律更接近實際的新觀點。給出了應用隨機過程理論模擬用戶用水量變化規(guī)律曲線的方法及應用實例。管網(wǎng)微觀模型校核的基本思想是:首先比較模型計算結果與現(xiàn)場實

4、測結果之間的差異，分析出現(xiàn)差異的原因，采用某種方法對模型進行修正，以減小差異，直到模型計算結果與現(xiàn)場實測結果之間的差異在允許的誤差范圍之內。通過對管網(wǎng)微觀模型校核問題的深入研究，提出了導致計算結果與現(xiàn)場實測結果之間產生差異的主要因素。詳細分析了模型校核標準以及模型校核方法。從工程應用的角度出發(fā)，提出了測點數(shù)給定、無精度要求條件下的測點優(yōu)化布置的計算方法，同時指出，理論計算結果還需按實踐中的測點布置原則進行適當?shù)恼{整，才能形成最終的優(yōu)化布

5、置方案。給出了大連旅順口區(qū)測壓點優(yōu)化布置的實例。為管網(wǎng)建模及模型校核的需要，本文作者在國內率先研制出離線式、超低功耗、智能管網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)采集分時記錄系統(tǒng)。并成功地應用于大連旅順口區(qū)、山東煙臺開發(fā)區(qū)管網(wǎng)建模及模型校核工程。建立了多種形式的傳統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化調度模型:包括顯式優(yōu)化調度模Abstract里巴里里巨口...巨.口里口.口AbstractUrbanwaterdistributionsystemisacomplexsystemwhi

6、chiscomposedofpumpstationundergroundnetworkanduserThecomplexityismainlypresentedontherandomicityofnodefluxnodepressureandpipefluxthegradualchangeofpiperesistancecoeficientthecomplexityofnetworkconnectionandrealnetworkrun

7、ningstatus.Itisaurgentresearchareathathowtooptimizeschedulewaterdistributionsystemwithmoderncontroltheorytomakeitruneconomicallyreasonablyandreliablyunderthepremiseofmeetingtheuserdemand.Basedoncollectingmassiveresearchp

8、aperandparticipatingintherealnetworkmodelbuildingmodelcalibratingandoptimalschedulethepapergaveadeepresearchontheareamentionedabove.Sofarthenetworkmicrocosmicmodelisstillthebaseofnetworkrunningstatusanalysisandoptimalsch

9、edule.Byyearsstt吻，amicrocosmicmodelbuildingtheoryandmethodfrombasedatarecordingfieldtesttohydrodynamicsimulationandnetworkmodelcalibrationhasbeenestablished.Thesimulationofwaterconsumptionchangingregularityisanimportants

10、tepofnodefluxsimulationeventhenetworkmicrocosmicmodelbuilding.Throughanalyzingthepresentdomesticresearchonthesimulationofwaterconsumptionchangingitisfoundthatitconsequentiallycannotobtainarelativeperfectresult妙usingatest

11、eduserswaterconsumptionchangingsamplerecord(orbesimplydisposed)asthe~，、waterconsumptionchangingcurvetoparticipatinginsimulationofthewaterconsumptionchangingregularitythatactuallyisamethodforsolvingassuredproblemtodealwit

12、harandomicityproblem.Byanalyzingthemassivetesteddataofuserswaterconsumptionwiththetheoryofrandomprocessthepaperputforwardanewviewpointthatuserswaterconsumptionchangingisanunstablerandomprocessandusingthemeanvaluefunction

13、oftheprocesstodescribethewaterdemandchangingregularityismoreclosetothefact.Andthemethodandapplicationexampleforapplyingrandomprocesstheorytosimulateuserswaterconsumptionchangingcurvearepresented.Thebasicideaofnetworkmicr