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城市供水管网系统是城市的重要基础建设之一,担负着向用户保质、保量地输送水资源的任务。同时,供水管网系统又是城市中的耗电大户,实施供水管网系统的优化调度可以达到节能的目的,并可以提高供水企业的管理水平。因此,如何如何在满足用户用水需求的前提下,使供水管网系统经济、可靠地运行是供水管网系统亟待解决的问题。本文分三个部分对优化调度进行了讨论,即用水量预测模型、宏观模型、优化调度模型。
用水量预测是进行优化调度的基础,它的精度直接影响优化调度的运行效果。本文系统地讨论了用水量预测模型,并利用修正的移动算术平均法预测日用水量和单指数平滑法预测时用水量,预测效果比较理想。
本文在收集大量生产现场运行数据的基础上,根据统计数学的方法,建立了供水管网系统的经验数学表达式,即宏观模型。它不必考虑全管网的各节点及各管段的所有状态参数和结构参数,而从系统的角度出发,直接描述出与调度决策有关的主要参数之间的经验函数关系。根据这种经验性的数学表达式,只要确定了各水厂的供水量,即可迅速求出泵站出口压力及测压点的压力,无须进行费时的管网水力计算,因而计算速度快、输入数据少、占内存少,计算结果可靠。因此,宏观模型避免了微观模型的缺陷,效果上完全起到了它应有的作用。针对宏观模型只适用于“比例负荷”管网的条件,本文提出了“时段宏观模型”,将一天分为两个时段,使得在每一时间区段内可满足“比例负荷”条件,然后分别对每一时间区段建立供水管网系统宏观模型。宏观模型的建立和发展对城市供水管网的优化调度具有重要的意义。
本文根据收集的大量运行资料,结合当前的用水情况,运用数学方法预测次日的管网日用水量,以此为依据进行优化计算,制定出次日优化调度方案并付诸实施。这样制定出的调度方案是以科学预测手段为基础并经过优化计算得出的,不同于经验型的调度方案,因而具有科学性和预见性。本文提出了将供水管网系统分成管网和泵站两个子系统,并根据这两个子系统建立供水管网系统二级优化调度模型,文中主要讨论了供水管网系统的一级优化调度。