文档介绍：2011 年全国给水排水技术信息网年会论文集
探讨大型城市给水管网优化运行模型的研究
张志军李冠明
(天津市华淼给排水研究设计院有限公司,天津 300190;天津市自来水集团有限公司,天津 300190)
摘要给水管网优化运行模型就是为配水系统提供水泵、水池和控制阀的优化运行策略。本文对优
化运行模型进行了简单的探讨,并对优化运行模型的研究方向提出了展望。
关键词给水管网优化运行模型

1 课题研究的意义图 1[7]所示。
随着科技水平的发展及人类对供水要求的不断
城市供水是城市的命脉,是保障人民生活,发
提高,建立给水管网系统优化运行系统是供水行业
展生产建设不可缺少的物质基础,已成为我国城市
发展的必然趋势。
开发建设的中心问题和经济发展的制约因素,且关
系到社会的安定。随着社会、经济的发展,它面临测模型
着以下几个方面的问题[1~6]。
用水量预测是优化运行决策的基础和前提,它
(1)供需矛盾激化;
的准确度直接影响到管网水力模型的精度,一般可
(2)用户对供水安全可靠性要求的提高;
分为长期预测和短期预测两大类。长期预测是根据
(3)供水效益亟待提高;
(4)现行管网系统的布局要求优化运行; 城市经济的发展及人口增长速度等许多因素对未来
(5)适应计算机及相关技术的发展。几年、几十年甚至更长时间内整个城市的用水量需
求做出预测,为城市的整体建设规划或管网系统中
2 优化运行模型的提出
的主要管线的改扩建提供依据[8~10]。由于用水量长
为解决上述给水管网系统中存在的问题,国内期预测数据较少,一般采用灰色预测方法[11~15]。用
外众多学者进行了大量研究,提出了管网优化运行水量短期预测是根据过去几天或几十天内用水量的
课题,目的在于为管网调度人员提供一套优化的各记录数据并考虑影响用水量的各种因素,预测未来
管网设施的运行方案。城市给水管网系统优化运行一小时、一天或几天的用水量,为给水管网系统的
就是在保证安全可靠、保质保量地满足供水要求的模拟计算提供用水量数据。
前提下,根据反馈的管网系统运行状态的实测信息
给水管网系统水力模型
资料,或根据科学的预测结果,运用数学方法和现
代科学工具,从所有可能的各种管网设施的可行调给水管网系统水力模型是优化运行决策时的水
度方案中选择一个经济技术性能最佳的调度方案, 力约束条件,其准确性直接影响到优化决策方案的
以便获得最高的经济效益和社会效益。可靠性与实用性。近年来,国内外众多学者进行了
大量研究[16,17],从不同角度和不同问题的需要出发,
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提出了不同的给水管网系统模型。但总体而言,可
⎧⎧年用水量预测将给水管网系统运行工况数学模型分为三类:宏观
⎪⎪
用水量预测日用水量预测
⎪⎨模型(Macroscopic Model)、微观模型(Microscopic
⎪⎪时用水量预测
⎪⎩和介于两者之间的简化模型
⎪⎧宏观模型 Model) (Simplified
⎪
⎪⎪work Hydraulics)。
⎨管网系统水力模型⎨
⎪⎪简化模型
⎪⎩⎪微观模型优化运行决