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哈尔滨大用水户水量动态预测模型研究 哈尔滨工业大学给水排水系统研究所 ． 徐常青-高金良张述伟 吴晨光 袁一星 哈尔滨供排水集团有限责任公司王 强，关伟平’-5悦一闫 鹃侯 晶 摘要：城市供水管网系统优化问题中，与水量相关的问题主要有三方面：，一方面是城市用水量预测问 题，一方面是用水量变化规律问题，另一方面是节点流量的问题。城市用水量预测对于城市给水系统规 划设计或对运行研究有巨大的意义，因此对其有一个事先估计，是供水系统发展与运行研究的重要内容。 而用户水量变化规律，主要指大用户的用水量变化规律在给水管网系统建模中起着重大作用。它是计算 ‘ 节点流量的主要依据，对于管网模型的准确性影响巨大。 本文结合《哈尔滨市供水管网数字化管理与优化分析系统》工程中的相关内容，以哈尔滨市供排水集 团提供的哈尔滨市给水管网基础信息为数据来源。对项目开展过程中，需要的哈尔滨市大用户用水量变 化规律进行了收集，整理和预穰,l-z-作。 关键词：大用水户；。用水量动态预测模型；， 1引言 对于大规模城市供水系统的调度问题，从上世纪七十年代开始，国内外就有大批的专 家学者开始相关的研究，尤其是近十年来，随着现代系统工程理论、控制理论及计算机技 术的发展，国内的城市供水系统的优化调度研究正逐步向实用方向发展。供水系统调度主 要包含以下三个步骤的工作：调度时用水量预测；供水系统工况分析模型建立；调度决策。 三个坏节中，调度时用水量预测环节是后两个坏节的基础和前提，它的准确与否直接关系 到供水系统工况模型分析结果的准确程度和调度模型调度决策的针对性和可靠性。只有对 城市管网的用水量需求有了较为准确预测的前提下，才能去讨论针对该用水量需求的管网 运行工况的模拟以及各水厂间水量的合理分配和优化的水泵调度方案选择问题u’。 、 作为城市给水管网中最重要的一个动态信息——用户用水量问题，其受很多方面的影 响，比如：城市的发展，人口的增加，天气的变化这些明显的正趋势增加因素，同时也包 含一些节水政策等负趋势因素。正是因为这些复杂的因素，使得要进行城市给水系统的水 力计算上，就遇到了许多的问题，如何准确的合理的预测用户的用水量就成了一个很必要， 很重要的问题。 本文以“哈尔滨市给水管网数字化管理与优化分析系统”项目为依托，按照一个成形的管 网建模过程中涉及关于水量的问题进行展开，主要研究了大用水户用水量变化规律。选择具 有典型用水量变化规律的城市用水大户，分析其动态(以lOmin为间隔)用水量变化规律， 基金项目：黑龙江省青年基金(QC06C038)；黑龙江省自然科学基金资助项目(重点ZJG005)。 183 进行了对比分析，通过预测残差和自相关分析，建立了季节指数法与灰色系统GM(1，1)的 联合方法的动态用水量预测模型。 ’ 2大用户用水量预测 研究用户的用水量及用水量规律，·对掌握城市给水管网系统运行变化的规律具有非常 重要的意义。它不仅有助于加强城市给水管网系统供水的安全性与可靠性，也能有效的指 导水司的生产与调度。而且用户用水量变化规律也是水力模型建立的一个关键参数。更是 “哈尔滨市给水管网数字化管理”系统建模的重要条件。在节点流量的计算、城市24小 时用水比例的计算方面该数据都是必需的已知条件。归纳起来，用户用水量变化规律对于 一个城市的供水行业来说具有以下三点的重要意义：， (1)在城市给水管网系统建模中，各类型用户的用水量及变化规律直接影响到模型的 计算精度。 (2)研究用户用水量变化规律是保证城市给水管网系统供水安全可靠的重要组成部分， 保证用水户有足够的水量也是城市给水管网系统必须完成的任务。 (3)研究城市给水管网系统中用水量变化规律可以有效地指导生产、调度。如果按照 城市用水量变化曲线规律供水，既能够完成供水任务，又能够节省运行费用。 目前国内外关于城市给水管网系统短期用水量预测的研究主要集中在月、日、时方面 的用水量预测，而对于动态用水量的预测，由于其影响因素多，随机性强，一直是较难解决 的课