基于微观模型的沈阳市供水管网优化改扩建研究-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Classified Index: TU991.33 U.D.C.: 628.11.08 Dissertation for the Master Degree in Engineering OPTIMIZATION FOR WATER DISTRIBUTION NETWORK REHABILITATION IN SHENYANG CITY BASED ON MICROMODEL Candidate： Nie Ting Supervisor： Assoc Prof. Zhao Ming Associate Supervisor: Academic Degree Applied for： Senior Engineer Li Lin Master of Engineering Specialty： Architectural and Engineering Civil Affiliation Shenyang water group co., LTD Date of Defence： March, 2014 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 摘 要 供水管网是城市重要的基础设施，是保障供水安全的基础，对经济的发展 和人民的生活具有重要作用。随着城市的发展，城市用水量急剧增加，我国供 水工程已进入改扩建的新时期。然而目前的供水管网改扩建规划，存在着种种 问题：如管网系统布局不合理、管道供水水质受到二次污染、投资浪费等现象。 因此科学合理地进行管网系统的规划有着不可忽视的社会效益和经济效益。 本文结合沈阳市供水管网动态水力工况，研究了该市供水管网建模问题。 收集并整理了沈阳市供水管网的基础数据，建立了沈阳市供水管网微观模型。 通过对微观模型的工况分析，考察沈阳市供水系统的运行工况，为建立改扩建 优化模型奠定了良好的基础。 针对沈阳市供水管网系统的改扩建工程以及所面临的问题，建立了以提高 经济效益和优化供水水质为目的的多目标改扩建模型，详细地阐述了管网的建 设成本及系统的运行成本，考虑改扩建对水质的影响，建立双目标函数。 本文中提出的沈阳市供水管网改扩建规划模型是双目标优化问题，目标函 数为多峰值函数，决策变量为离散变量等特点，选取了目前比较成熟的多目标 遗传算法并加以改进，融合了 Pareto 排序以及局部优化算法等知识，对多目标 改扩建模型进行求解。得出供水管网系统的运行状态，对比改扩建产生的效果。 关键词：供水管网；管网建模；工况分析；管网改扩建；遗传算法 I Abstract Urban water network is an important foundation to ensure the security of water supply and water quality, which plays an important role in the economic development and people’s daily life. With the development of cities and a sharp increase in water consumption, water supply projects have come into a new period of expansion of water distribution systems. However, there are all sorts of problems for the planning of the current water supply networks: the confusion in the layout of the pipe network system, the secondary pollution of water quality, waste of investment and so on. Therefore, the scientific and rational expansion plan will increase immeasurable social value and economic benefits. Combined with the dynamic hydraulic scenarios of water supply network in Shenyang, the modeling issues of water networks are investigated. The basic dat