山地城市供水系統(tǒng)改擴(kuò)建優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、供水系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分,我國(guó)目前山地城市供水系統(tǒng)因其具有地形復(fù)雜,人居分散,供水泵站揚(yáng)程高、能耗大,給水管網(wǎng)的敷設(shè)、調(diào)度復(fù)雜,建設(shè)成本高的特點(diǎn),發(fā)展仍很滯后,而對(duì)山地城市給水系統(tǒng)進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)難度將會(huì)更大,因此,研究山地城市供水系統(tǒng)改擴(kuò)建優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于完善供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論,改變山地城市的落后局面有著重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 本論文結(jié)合陜西府谷縣城供水系統(tǒng)改擴(kuò)建工程的實(shí)際,從供水現(xiàn)狀出發(fā),針對(duì)山地城市供水系統(tǒng)改擴(kuò)建的

2、特點(diǎn),從多個(gè)角度進(jìn)行探索和研究。在查閱國(guó)內(nèi)外給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)山地城市供水系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)化節(jié)能潛力進(jìn)行分析,確定改擴(kuò)建優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向和內(nèi)容。 通過(guò)山地城市用水人口分布的調(diào)查統(tǒng)計(jì),對(duì)傳統(tǒng)的沿線流量計(jì)算方法的利弊分析,提出適合山地城市的人口密度比流量法計(jì)算沿線流量的方法。在對(duì)適合本地區(qū)輸水方式的組合進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,建立以初投資和運(yùn)行費(fèi)為目標(biāo)的年費(fèi)用優(yōu)化模型,通過(guò)費(fèi)用模型優(yōu)選,確定最佳的輸水方式。 根據(jù)

3、給水管網(wǎng)改擴(kuò)建優(yōu)化的目標(biāo),建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。針對(duì)求解管網(wǎng)優(yōu)化問(wèn)題的難點(diǎn)在于管網(wǎng)基本方程的非線性與管徑變量的離散性的矛盾的問(wèn)題。本文采用遺傳算法,以目標(biāo)函數(shù)值為搜索依據(jù),通過(guò)群體優(yōu)化搜索和隨機(jī)執(zhí)行基本遺傳運(yùn)算實(shí)現(xiàn)遺傳群體的不斷進(jìn)化,解決離散組合優(yōu)化問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析校核比較,優(yōu)化效果顯著。 應(yīng)用泵站優(yōu)化理論對(duì)給水泵站進(jìn)行改擴(kuò)建優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)合工程實(shí)際采用時(shí)間序列分析法確定用水量的變化。通過(guò)水泵組合的優(yōu)化方法,分析并優(yōu)選水泵使